從發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)看最佳換檔時(shí)機(jī)

　　氣門(mén)行程

　　氣門(mén)的行程是由凸輪軸轉(zhuǎn)角的長(zhǎng)度決定的，目前大多數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)行程都是不可變的。

　　氣門(mén)行程決定了每個(gè)氣門(mén)進(jìn)氣的截面積，這個(gè)數(shù)值在發(fā)動(dòng)機(jī)高轉(zhuǎn)速和低轉(zhuǎn)速是需求也是不一樣的。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在高轉(zhuǎn)速是，需要比較長(zhǎng)的氣門(mén)行程，以獲得較大的進(jìn)氣截面積，從而提高高轉(zhuǎn)速時(shí)的進(jìn)氣速度，提高功率的輸出；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)，需要較短的氣門(mén)行程，以產(chǎn)生更大的進(jìn)氣負(fù)壓和產(chǎn)生更多的進(jìn)氣渦流，讓空氣于燃油更快更充分的混和，以獲得更大的扭力輸出。與氣門(mén)正時(shí)一樣，沒(méi)有一種固定的氣門(mén)行程可以同時(shí)照顧到高轉(zhuǎn)和低轉(zhuǎn)的，普通民用車(chē)一般也采用折中的辦法。這種折中帶來(lái)的結(jié)果就是，低轉(zhuǎn)速的時(shí)候氣門(mén)行程不夠小，不能獲得足夠的進(jìn)氣負(fù)壓和渦流；高轉(zhuǎn)速的時(shí)候氣門(mén)行程又不夠大，不能充分的進(jìn)氣。而發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳工作狀態(tài)，就出現(xiàn)在這個(gè)折中的轉(zhuǎn)速區(qū)間。這樣，也就可以解釋為何要在最大扭力的轉(zhuǎn)速區(qū)域換檔了，道理與上文說(shuō)到的可變正時(shí)類(lèi)似。

　　進(jìn)氣歧管的長(zhǎng)度

　　隨著進(jìn)氣氣門(mén)的打開(kāi)和關(guān)閉，空氣在進(jìn)氣歧管里面會(huì)有一個(gè)振蕩過(guò)程。在發(fā)動(dòng)機(jī)吸氣的時(shí)候，進(jìn)氣歧管里的空氣是以一定速度向氣缸里流動(dòng)的，在進(jìn)氣氣門(mén)關(guān)閉瞬間，流動(dòng)的空氣被進(jìn)氣門(mén)阻擋了，由于空氣的運(yùn)動(dòng)特性，這部分空氣會(huì)向進(jìn)氣門(mén)方向堆積（即壓縮），然后向反方向回彈，如此往復(fù)，形成振蕩。

　　根據(jù)共振的原理，如果進(jìn)氣歧管內(nèi)空氣的振蕩頻率能與進(jìn)氣門(mén)開(kāi)閉的頻率達(dá)到一致時(shí)，即可獲得最大的進(jìn)氣效率。進(jìn)氣門(mén)開(kāi)閉的頻率是隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速改變而改變的，高轉(zhuǎn)速時(shí)氣門(mén)開(kāi)閉頻率高，低轉(zhuǎn)速時(shí)氣門(mén)開(kāi)閉頻率低。而進(jìn)氣歧管內(nèi)的空氣振蕩的頻率是由進(jìn)氣歧管的長(zhǎng)度所決定的，長(zhǎng)的進(jìn)氣歧管振蕩頻率低，短的進(jìn)氣歧管振蕩頻率高。對(duì)于不可變進(jìn)氣歧管長(zhǎng)度的發(fā)動(dòng)機(jī)而且，又需要取一個(gè)折中的長(zhǎng)度，以兼顧高低轉(zhuǎn)速時(shí)候的需求。而在這個(gè)折中的轉(zhuǎn)速需求范圍內(nèi)，進(jìn)氣歧管的頻率剛好與進(jìn)氣門(mén)的開(kāi)關(guān)頻率一致，可以獲得最佳的進(jìn)氣效率。

　　從上面三個(gè)技術(shù)看，都有一個(gè)折中值，在這個(gè)折中值的轉(zhuǎn)速區(qū)域內(nèi)，無(wú)論是氣門(mén)正時(shí)、氣門(mén)行程、進(jìn)氣管長(zhǎng)度都是對(duì)應(yīng)此時(shí)的轉(zhuǎn)速的，這個(gè)時(shí)候的發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)是最佳的。而所謂最佳換檔時(shí)機(jī)，實(shí)際上就是讓發(fā)動(dòng)機(jī)盡可能的運(yùn)行在這個(gè)最佳轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，而這個(gè)范圍，往往在技術(shù)參數(shù)上表現(xiàn)為最大扭力出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速范圍附近。不同的發(fā)動(dòng)機(jī)這個(gè)折中值也不完全一樣，所以換檔時(shí)機(jī)也不完全一樣。完全看最大扭矩的出現(xiàn)轉(zhuǎn)速也不一定科學(xué)，有的發(fā)動(dòng)機(jī)雖然最大扭矩出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速很高，但往往2500轉(zhuǎn)開(kāi)始就已經(jīng)有足夠的（90％）以上的扭力輸出了，這時(shí)候就不需要教條的非要打到那個(gè)轉(zhuǎn)速才換檔。例如豐田 8A發(fā)動(dòng)機(jī)，它的最大扭矩出現(xiàn)在5200轉(zhuǎn)，但實(shí)際上，超過(guò)2500轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)就已經(jīng)動(dòng)力十足了。所以雖然沒(méi)有人開(kāi)威姿 是5200轉(zhuǎn)換檔，但8A的工作狀態(tài)依然很好。

　　具體什么時(shí)候換檔，可以看發(fā)動(dòng)機(jī)的工況圖作為參考，檔扭矩曲線進(jìn)入平緩的轉(zhuǎn)速區(qū)域時(shí)換檔，一般都沒(méi)問(wèn)題。如果沒(méi)有工況圖，憑實(shí)際操作時(shí)候的感受也可以，如果換完檔以后感覺(jué)發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)勁，那肯定換檔早了。當(dāng)換完檔以后車(chē)子依然沖勁十足，能達(dá)到這種效果的最低轉(zhuǎn)速則就是整個(gè)車(chē)的最佳換檔轉(zhuǎn)速。