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3.2.4 在所有齿轮啮合时切换齿轮
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既然大家都已经了解了变速器内齿轮的作用，那么下面我就来讲一下变速器内齿轮的组合方式。
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之前我讲过，汽车的变速器内排列了多组直径比不同的大小齿轮组。请再返回去看一下图3.3。
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如图3.3所示，从右侧开始并排放置了直径比分别为4：1、3：1、2：1和1：1的4组齿轮组。这就是4档变速器。
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汽车的齿轮切换，是指驾驶员根据汽车的行驶速度选择适当的齿轮组。虽说叫齿轮变换，但并不是每次都要改变齿轮的组合，而是事先准备好成套的齿轮，因此我们称之为常啮合式变速器。
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那么，当4个档位的齿轮组合全部啮合时，该怎样进行齿轮切换呢？
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进行齿轮切换时，要先将变速杆拨动至空档状态，这时所有齿轮组合都不与将旋转力传递至轮胎的输出轴相连，各个齿轮都处于空转状态。当驾驶员把变速杆拨动至1档时，1档的齿轮组合借助牙嵌式离合器与输出轴啮合相连。牙嵌式离合器虽然也叫离合器，但它不同于我在讲解将发动机的旋转力传递至变速器时所说的离合器。
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牙嵌式离合器是指两个齿轮通过像犬牙一样的啮合来相互接合的传递装置（图3.5）。1档时，齿轮一侧（发动机一侧）的牙嵌式离合器与将旋转力传递至驱动轮的输出轴一侧的牙嵌式离合器相啮合。这样一来，1档齿轮与输出轴相连，就将发动机的旋转力传递到了驱动轮。
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图3.5 牙嵌式离合器的结构※像犬牙一样相互啮合的传递装置。驾驶员拨动变速杆时，与所选齿轮的牙嵌式离合器啮合
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每一套齿轮组合都有一个牙嵌式离合器。1档时其他齿轮组合的牙嵌式离合器都不啮合，因此均处于空转状态。
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驾驶员前后左右拨动变速杆，使得牙嵌式离合器啮合或者分离。由于驾驶员是以H形拨动变速挡，所以我们通常把变速杆的拨动方式称为H型换挡模式。
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例如，从空档向左前方拨动变速杆就是1档，再向左后方拨动就是2档。接着向右前方就是3档，右下方就是4档。
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将变速杆拨动至H形的各个位置时，就会带动连接在变速连杆前面的拨叉。随后选择与齿轮组合相对应的牙嵌式离合器，连接至与驱动轮相连的输出轴。
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事先设置好齿轮的组合，通过牙嵌式离合器的啮合或分离进行齿轮切换，这样就无需每操作一次让齿轮啮合一次了。
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3.2.5 行驶中无法实现齿轮的啮合
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可以想象一下，如果没有常啮合式的变速器会怎样？作为精密零件，齿轮上锯齿间的缝隙很小，因此即使在静止状态下，都很难将一个齿轮的锯齿啮合在另一个齿轮的两个锯齿之间。静止状态下都这么难，就更不用说在旋转时让齿轮啮合了。
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即使在空转状态下，发动机的转速都可以达到每分钟500~600次。在汽车发动后加速的过程中切换齿轮时，发动机的转速甚至可以达到空转时的10倍，约为每分钟5000~6000次。
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我之前讲过，切换齿轮时要先回到空档状态。空档时发动机的旋转力不会传递至变速器，但由于惯性，变速器的齿轮还会继续旋转。在转速高达每秒钟几百甚至几千的状态下，要让两个齿轮上锯齿间的缝隙实现啮合，与其说很难，不如说是不可能的。如果强制啮合齿轮，有可能会损坏齿轮上的锯齿。齿轮上的锯齿非常纤细精巧，如果损坏程度过大，汽车就无法行驶了。
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因此常啮合式变速器应运而生了。它备有几组大小不同的齿轮组合，可以根据需要进行切换。当然了，即使是牙嵌式离合器，在高速旋转中进行啮合时也可能造成其锯齿的损坏。但牙嵌式离合器的啮合部分是单纯的凹凸形状，且所有的凹凸都是同时啮合，这就降低了锯齿损坏的风险，不会导致汽车无法行驶。
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对于汽车来说，单单保证高性能是不够的，还要增强耐久性以确保几万公里的行驶，同时要致力于降低其维修保养费。
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3.2.6 利用同步啮合装置实现精准啮合
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接下来我想讲解一下离合器的作用和同步啮合装置。这里所说的离合器，不是变速器内部的牙嵌式离合器，而是连接在发动机后端、利用飞轮和摩擦片的关系，负责切断或传递发动机旋转力的装置。就像我之前讲的一样，利用离合器回到空档状态时，发动机的旋转力就暂时无法传递到变速器了。驾驶员踩下离合器踏板使发动机暂时停止向变速器传递旋转力后，就要拨动切换齿轮的变速杆切换齿轮组合了。
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