手動擋汽車換擋困難的原因及排除方法

劉浩 柴麗麗

摘 要：換擋困難問題影響汽車的換擋舒適性，而換擋舒適性直接影響駕駛員對整車的評價，是手動擋汽車非常重要的指標。文章從離合器系統、換擋操縱系統、同步器系統三個方面針對手動擋汽車的掛擋困難問題進行了分析，并在每個方面都提出了影響該問題的因素。同時針對如何排除換擋困難問題，文章也提出了排除故障的方法。

關鍵詞：手動擋；汽車；換擋困難；變速器

引言

隨著汽車行業的快速發展，人們不僅關注汽車的價格而且更關注汽車的品質。目前，我國大部分乘用車的變速器均為手動變速器，駕駛員對換擋的舒適性十分敏感，此項品質直接影響駕駛員對整車的評價。換擋困難是手動變速器的常見故障之一，指變速器換擋時不能順利地進入所需的擋位，甚至在強制換擋時發生打齒。

1 換擋困難的原因

針對手動擋汽車換擋困難的問題，文章從離合器系統、換擋操縱系統、同步器系統三個方面進行了分析。

1.1 離合器系統

離合器分離不徹底，即當離合器踏板踩到底時，離合器從動盤沒有完全與主動盤分開，離合器處于半結合狀態，變速器的輸入軸仍有很高的轉速，此時換擋，尤其是倒擋和一、二擋，因該擋轉速差過大，同步容量不足，造成同步時間延長，反應為換擋困難。造成離合器分離不徹底的原因有以下幾點：

（1）離合器踏板自由行程過大，分離軸承推動分離杠桿前移的行程縮短，從動盤后移的行程也隨之縮短，從而使離合器不能徹底分離。

（2）分離軸承間隙過大，使踏板自由行程過大，從而使分離軸承的有效行程過短，造成離合器分離不徹底。

（3）離合器分離杠桿高度太低，分離軸承推至極限位置仍沒有將分離杠桿壓至徹底分離位置，造成分離不徹底。

（4）從動盤的摩擦片過厚，分離杠桿調整不到標準位置，使離合器分離不徹底。

1.2 換擋操縱系統

圖1 變速器外的換擋操縱系統

換擋操縱系統包括變速器外的操縱系統和變速器內的操縱系統，變速器外的換擋操縱系統包括排擋座、拉索、換擋搖臂等；變速器內的操縱系統包括換擋軸、撥塊、撥叉軸、撥叉等。

1.2.1 排擋座異常。排擋座的潤滑脂異常，導致排擋座的換擋桿換擋卡澀。排擋座設計不合理，排擋座的換擋桿杠桿比過小或排擋座位置不合理，都會導致駕駛員換擋力大、換擋不順暢。

1.2.2 拉索異常。拉索的作用是作為媒介將駕駛員給排擋座換擋桿的換擋動作傳遞給變速器，以實現換擋。導致拉索異常的原因有：拉索芯軸與護管的潤滑不良，拉索芯軸與護管的間隙過大或過小，拉索走向過于曲折等。

1.2.3 拉索支架異常。拉索支架的作用是固定拉索的護管，當拉索支架發生變形時，拉索的滑動效率會降低，換擋時的換擋力會增大。

1.2.4 選換擋機構可靠性差。換擋過程中發生疲勞磨損或斷裂，導致變速器無法實現某個擋或某幾個擋的換擋功能，常見的有撥叉磨損、撥叉斷裂等。

1.2.5 選換擋機構連接異常。選換擋機構零件的配合功能失效，常見的有固定撥塊的螺栓或銷子脫出、固定撥叉的螺栓或銷子脫出等，導致該擋位無法實現換擋。

1.2.6 選擋搖臂異常。選擋搖臂的晃動量過大，排擋座的換擋桿選擋到位時變速器的換擋搖臂還沒選擋到位，導致換擋撥頭無法撥動相應擋位的撥塊。

1.2.7 互鎖機構異常。互鎖板的作用是避免同時對兩個擋位換擋，當互鎖辦尺寸異常時，選擋位置稍有偏差就會使各擋的撥塊都被互鎖板卡住，導致換擋撥頭無法撥動撥塊。

1.2.8 自鎖機構異常。自鎖機構可防止變速器掉擋，但當鎖球彈簧力過大，鎖球彈簧座與撥叉軸干涉，撥叉軸的凹槽坡度過大時都會導致換擋力增大。

1.3 同步器系統

1.3.1 同步環異常。同步環螺紋的牙頂寬磨損后變寬，錐面間的摩擦力減小，同步時間變長，給駕駛員的感覺就是換擋困難。同步環的鎖止角過大，撥環力矩減小，也會導致同步時間變長。同步環錐面的錐角過小，會使換擋時產生抱死。總之，無論何種原因導致同步容量減小，都會導致同步時間延長，尤其在低擋位更明顯。

1.3.2 齒套異常。齒套滑塊槽的斜坡角度過大，滑塊的鋼球滑過時需克服較大的阻力。齒套的偏擺量過大，在齒轂上滑動時出現偏置。齒套與齒轂的間隙過小或有毛刺，導致齒套滑動不暢等都會導致換擋力增加。此外，齒套鎖止角的尖角有時會有平臺，如果此平臺與結合齒鎖止角的尖角發生接觸，會導致無法繼續換擋。

1.3.3 滑塊異常。滑塊的彈簧力大，也會導致換擋力增大。此外齒輪油粘度大時，同步環會不易切割油膜，錐面的摩擦力會減小，同步時間也會延長。還有變速器的輸入軸花鍵或離合器從動盤花鍵產生銹蝕，都會導致離合器分離不徹底，延長同步時間，換擋困難。

2 故障排除方法

當汽車出現換擋困難時，首先應確定是否離合器分離不徹底導致。判定方法為，踩離合掛一檔，若換擋困難且汽車有前進的趨勢，則為離合器分離不徹底，應重點排查離合器部分，尤其應注意腳墊是否卡在離合踏板的下方或腳墊過厚，導致離合器分離不徹底。若不是離合器分離不徹底，則下一步需排查變速器外部的換擋操縱系統，依次排查排擋座的換擋桿、拉索、拉索支架、變速器的選擋搖臂。若上述零件也排查無問題，則基本鎖定故障發生在變速器內部，需排查變速器內部的換擋操縱系統和同步器系統。

分析時，還需根據換擋時的換擋手感、換擋困難的位置及換擋過程伴隨的響聲加以分析。最好在分析開始前根據實際發生情況做出排查計劃，逐步排查。有時換擋困難是因為安裝不到位導致，若盲目拆解，會導致故障原因不可見。

4 結束語

換擋困難問題與各車型操縱系統的排布方式、零件的質量等有很大關系，需根據具體問題的發生工況具體分析。雖然能夠正常換擋是汽車的基本功能，但是能夠舒適、順暢的換擋卻能對駕駛者產生很大的影響，所以從價值工程出發，花費力氣整改汽車的換擋是很有必要的，這也是快速提升品牌價值的有效途徑。

參考文獻

[1]張棟杰，毛世偉，朱波.手動擋汽車換擋困難的原因及改進方法[J].汽車工程師，2011（2）.

作者簡介：劉浩（1986，10-），男，河北石家莊，漢族，本科學歷，學士學位，助理工程師，研究方向：手動變速器的換擋系統。

柴麗麗（1987，10-），女，天津薊縣，漢族，本科學歷，學士學位，助理工程師，研究方向：手動變速器的質量問題。