想问一下各位车友,如果在N挡把转速轰的高一点,比如2000转,然后直接挂到D挡,这样车会怎么样?会弹射起步还是直接报废?

自动挡汽车有「弹射起步」模式-操作方式与描述不同

内容概述:

  • 弹射起步概念
  • 手动挡的操作模式
  • 自动挡的操作极限

在汽车江湖中流传着这样一种说法:手动挡汽车可以拉伸转速(轰油门)起步,所以不论排量大小都能秒杀自动挡汽车。这也是让更换自动换挡便利性的司机感觉无奈或遗憾的问题,然而自动变速箱也允许进行这种操作,转速极限控制会更加合理,只是操作方式比较特殊。

一般认为N(空挡)轰油门只有迅速挂D挡能实现弹射起步,实测这种方式确实能提高起步效率,但如果转速过高则「ECU&TCU」(发动机与变速箱控制单元)不会执行操作;而即使允许操作也会对变速箱与传动系统产生冲击,这种操作不建议尝试。




正确方式

D挡-油门踏板与刹车踏板同时踩,转速提升不伤车。

这里所谓的“伤车”指的是会造成动力传动系统故障的操作,或者理解为短时间出现的超大程度异常磨损;以拉升转速的方式起步加速的磨损程度肯定比正常起步更大,不过还是在可控范围内的,偶尔操作一次并没有关系。

重点:TCU控制单元是变速箱的“电脑”,对机器的控制又会联动控制发动机与正常运行的ECU行车电脑;所以操作可以稍微“任性”一些也没有关系,因为一旦超过阈值则两套控制系统都不会执行,只会按照设定允许的峰值控制发动机的转速,大致标准如下。

  • ≤1.5T-2300/2600rpm
  • ≥2.0T-2500/2800rpm

测试过的部分车辆基本只有这个标准了,似乎相比手动挡汽车动辄四五千转的起步转速而言还是偏低;但是这种设定总是非常合理的,因为过大转速很容易让车轮打滑,这是没有意义的操作。



基础知识

1:发动机动力传动系统的「转矩概念」。

汽车的发动机是通过旋转的曲轴带动飞轮运转,通过离合器或变矩器将动力输如到变速箱;而变速箱不论用齿轮还是带轮换挡,最终还是以转动的方式将动力通过传动轴输入到车轮。

车辆行驶依靠的是车轮的转动,每次转动输出的动力可理解为转矩或扭矩;而如果车轮的转矩大于轮胎与地面的摩擦系数,起步瞬间的车轮就不会正常的滚动摩擦(与地面产生相互作用力),而是异常的滑动摩擦-原地打转但车身不动。所以手动挡汽车虽然能以更高的转速起步,但因使用的轮胎往往胎冠很窄,起步打滑也就成为了正常现象,起步效率反而更差。


2:假设自动挡汽车起步不限制转速会怎样?

手动挡汽车不限制起步转速真的会伤车。变速箱的前进挡是用于放大功率或放大车速,低速挡(1/2/3)以小齿轮带动大齿轮运转,小齿轮转速等于发动机曲轴飞轮转速,所以此时为发动机高转速但无法实现高车速,因为从动大齿轮的转速等于车轮,而小齿轮转很多圈才能让大齿轮转一圈。

那么问题也就来了,起步转速如果不限制的话;从动齿轮转一圈输出的转矩,实际为是小齿轮很多圈的转矩的放大。比如小齿轮每次运转输出的转矩为150N·m,按照(N·m×rpm÷9549×1.36)的倍率计算,大齿轮瞬间输出的转矩(马力)就会超标,于是变速箱齿轮和传动系统就都会受到相当大程度的冲击。所以也才会出现很多手动变速箱的齿轮断齿,这就是过于放飞自我的操作的结果。



扭矩容量的极限

自动变速箱按照TCU设定的极限转速起步,理论上不会出现手动变速箱的问题;因为允许的起步转速对扭力放大的极限,重合的是变速箱能够承受的最大输入扭矩,而且会留有冗余以保证不会损伤是齿轮与传动系统。

这就是扭矩容量的概念,输入与输出的扭矩不超过材料的强度极限则不会断裂,输出到车轮的极限不超过摩擦系数则不会打滑;反观手动变速箱的随意控制,起步瞬间不仅是在损伤变速箱并且因打滑损耗动力,离合器瞬间的滑动摩擦也会有较大程度的磨损,这种操作实际没有什么意义。


普通家用代步汽车也可以感受加速和操控的乐趣,但也别真的当做赛车去开;更换一台变速箱的费用再低也要几千元,自动变速箱更是要数万甚至十数万,所以有严格的转速限制是正确的设计,只是过于原始的机械式手动变速箱没法进行控制而已。

这就是自动挡与手动挡“弹射起步”的差异,不过即使自动变速箱理论上不会损坏,但也不要频繁的进行操作,不仅磨损程度还是会更大一些的。而且还有一种变速箱要特别注意,这种机器匹配了一些看似有性能的汽车,其实定位非常尴尬。



「无级变速器」(CVT)同样可以执行上述操作,然而AT/DCT(湿式)甚至AMT都可以频繁的进行弹射起步,但是CVT连续尝试几次之后就会出现“高温保护”的问题。这种机器不仅仅有低温冷启动的保护设定,其概念为启动时变速箱油流动性差,无法实现正常润滑而不得不原地加热ATF油液后才允许升档加速——为什么对润滑的要求如此严格呢?

原因无需赘述,参考下图:这是CVT的换挡核心结构,发动机驱动主动锥轮运转,以推动钢带或钢链的方式带动从动锥轮运转;传动的过程依靠的是滚动摩擦,任何物体的摩擦都会有磨损哦。


重点:摩擦生热是最自然的物理现象,钢带和锥轮的摩擦当然也会产生热能(高温);高转速大马力起步时的锥轮钢带磨损严重,而温度的快速上升又会降低摩擦系数,结果则会因高温导致从滚动摩擦加入滑动摩擦。滑动摩擦就像是起步时车轮打滑,看一看地面上磨出的黑色橡胶印痕就知道磨损有多严重。

那么如果不限制发动机的输出功率的话,钢带锥轮都会快速的磨损到报废;所以无级变速器会设定出温度极限,超过标准后就要限制发动机的动力输出了,此时甚至连正常驾驶都会很难。所以这种机器只适合作为代步车使用,追求性能还是得用AT或者湿式双离合。


AT变速箱的液力变矩器有锁止离合器,低速正常起步是液力传动;部分带有单向离合器以及高端机型,这些变矩器在大油门起步瞬间就能实现泵轮涡轮的刚性结合,状态与离合器相同-不影响性能发挥,所以很多超跑车都在使用AT。

至于赛车使用的也不是所谓的手动挡,而是序列式变速箱,这种机器只有起步时需要用到烈火器,过程中的换挡直接操作档杆或按键即可。此类变速箱的制造成本基本为单纯总成等于一串普通手动挡汽车的价值,所以没有可变性。



编辑:天和Auto-汽车科学岛

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