【汽車基礎教室】有換檔的必要嗎？( 二 )
記者：sutl 2002-10-28 | |
手排變速箱
▲一般教科書上的手動變速箱大多長這樣，基本上只有FR車才會用這樣外型的變速箱。
既然手排變速箱是為了解決內燃機低速太沒力，高速太有力的問題而來的，那檔位當然是越多越好了，不過檔位哪有那麼好增加的。
在車上的各式機件中，最大最重的是引擎，而第二大第二重的就是變速箱，從這你就可以知道，要增加檔位就會增加車重與變速箱體積，通常增加車重大家還能接受，但增加體積後通常就塞不進車內了。
手排變速箱內最大的零件，當然是與引擎飛輪相連的離合器總成，其中最大的就是離合器壓板，而離合器壓板的用途只有一項：『壓住離合器片』，這聽起來好像很簡單，但你只要想到離合器壓板要壓住所有引擎傳過來的力量，並且不能讓離合器片打滑，你就能明瞭離合器壓板要做得有多堅固。而要做得堅固，高剛性材料與一定的體積是一定要的，所以離合器壓板就成了變速箱內最大最重的單一零件。離合器壓板主要由三個東西組成：外殼、膜片彈簧、壓板，外殼當然是固定組件之用的，膜片彈簧就是負責壓壓板，壓板就是壓離合器。
離合器片就是負責將引擎飛輪動力傳到變速箱輸入軸，競技用的離合器片很簡單，就是一片鐵片加上幾塊來令片。但這種離合器片接合時的動力傳輸太直接，對一般人而言震動太大，所以一般離合器片不是直接傳輸的，中間會有圈狀的緩衝彈簧，而來令片本身中間也有波浪狀片狀彈簧，這會讓離合器的接合時間延長個幾十毫秒，讓離合器接合的震動降低。
▲最上面的是變速箱外殼及排檔桿等外部附件，左邊由上到下為離合器壓板，釋放軸承與離合器片。變速箱殼體正下方的是變速撥叉總成，負責控制同步器，左邊是變速箱的輸入軸，右邊是輸出軸，下面那一排就是各檔的斜齒輪，在下面是同步器，黃色的是調速環，壓著的是同步齒，還有同
而離合器的接合動作當然是取決於你的腳下，當你踩下離合器踏板時，透過鋼索或液壓的傳動，將離合器釋放軸承壓下，而釋放軸承就會將膜片彈簧壓下，因為槓桿原理的作用，於是離合器壓板鬆開，使離合器片與飛輪分離。
當然，變速箱最重要的就是變速箱內的齒輪組。有幾組齒輪就有幾檔，早期的變速箱，其變速是靠齒輪在軸上的滑動，但這種設計很容易打壞齒輪，現在只剩倒檔採用滑動直齒的設計，所以打入倒檔時要完全停住車子。
現在的變速箱齒輪都是採用永囓式設計，各檔的主被動齒輪都是永遠接合的，所以主動輪都是空轉於主軸上，由同步器來接合主軸與主動輪，同步器與主動輪的接合靠著是雙方身上的同步齒，不過當換檔時，由於主軸與將接合的主動輪轉速不一致，會很難打進去，所以以前有雙重離合器的換檔技術。不過現在的車輛都有調速環了，有了調速環的同步器，在同步齒接觸前，調速環會先與主動輪接觸摩擦，將主動輪的轉速調整與主軸一致，這樣就很好入檔了。不過，由於調速環是靠摩擦作動的，用久了就會失效，這就是很多老手排車不易換檔的主因。
而換檔動作就是透過排檔桿，經過連桿或鋼索推動換檔撥叉，而換檔撥叉移動同步環而來的。
自動手排變速箱
▲講到自動手排，當然就要將BMW的SMG II挖出來講了，SMG II可以用排檔桿來換檔，下面還有按鈕來更換換檔模式，方向盤後也有撥片可以換檔，這是SMG II的控制簡圖:黃色的油壓管線可以用來控制離合器與換檔撥叉。
在最近幾年，可自動控制的手排變速箱開始有車廠使用。為什麼明明是自動變速箱，又要叫什麼自動手排變速箱？這是為了與傳統的自排變速箱作區隔而有的名稱。(後面會講到自排，不要急)
這種變速箱來自於分秒必爭的賽車場上，一般而言，就算使用快排，人換檔的時間也要100毫秒，但踩離合器、換檔、放離合器這些動作，若由電磁閥來執行不到10毫秒，所以目前只要規則允許，賽車就會使用全自動手排，像目前的F1就是這樣。
當然，賽車用的東西不會原封不動的用到市售車上，那震動不是一般人接受的了的，在步進馬達的發展下，離合器的控制就不會那麼光電火石，而能夠慢到幾百毫秒，換檔舒適度已不輸傳統自排。
但實際上，目前沒有任一部車的自動手排在舒適度上贏得過傳統自排的，因為油門的收放控制還未至化境，所以在換檔的過程中有雲霄飛車之感，不過越新的車型就控制的越好，或許哪天能做到幾無頓挫感，這樣價廉質輕效率高的自動手排就會成為大多數自排車的選擇。
