1700048176
1700048177
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。
1700048178
1700048179
1700048180
1700048181
1700048182
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
1700048183
1700048184
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。
1700048185
1700048186
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。
1700048187
1700048188
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。
1700048189
1700048190
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。
1700048191
1700048192
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。
1700048193
1700048194
汽车是怎样跑起来的 [:1700046526]
1700048195
3.2.5 行驶中无法实现齿轮的啮合
1700048196
1700048197
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。
1700048198
1700048199
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。
1700048200
1700048201
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。
1700048202
1700048203
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。
1700048204
1700048205
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。
1700048206
1700048207
汽车是怎样跑起来的 [:1700046527]
1700048208
3.2.6 利用同步啮合装置实现精准啮合
1700048209
1700048210
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。
1700048211
1700048212
通过离合器使变速器内的齿轮处于空转状态后，就可以利用牙嵌式离合器进行齿轮切换了。但是即使是在空转状态，也很难啮合旋转中的牙嵌式离合器。
1700048213
1700048214
因此同步啮合装置诞生了。同步啮合装置通过实现牙嵌式离合器的转速同步，使其能够更轻易地相互啮合（图3.6）。它拥有形似冰激凌蛋卷、有斜面的圆环形的同步器，负责平稳实现齿轮一侧和输出轴一侧牙嵌式离合器间的转速同步。通过圆锥形斜面的慢慢接触，实现相互间转速的同步。
1700048215
1700048216
1700048217
1700048218
1700048219
图3.6 同步啮合装置的结构※通过实现牙嵌式离合器的转速同步，使其更轻易地相互啮合。如图所示，它有坡度，也就能平稳地实现同步。
1700048220
1700048221
同步是同步化（synchronize）的略语。就像在花样游泳中（synchronized swimming）几个人和着音乐游泳一样，同步啮合装置实现了齿轮切换时齿轮与输出轴转速的同步。利用倾斜的圆锥形锁环实现同步，使得牙嵌式离合器平稳啮合。
1700048222
1700048223
此时如果踩下离合器踏板，即处于空转状态。即使齿轮和输出轴在旋转，也无法传递动力，因此此时可以互相调整转速。这样看来，常啮合式结构、牙嵌式离合器和同步啮合装置都是服务于齿轮组合的。
1700048224
1700048225