有一位老司机_驾驶技术很好的那种_开了很多年的车了.刚出帕萨特那会_他开上了帕萨特1.8_但是这位老师傅就跟我抱怨起他的帕萨特：“这车太面了_提速特别慢_比我原来开的桑塔纳2000差远了.而且还老爱出毛病_光喷油嘴就洗过好几回了！”先来看看他开车（www.ttkaiche.com）_那叫一个熟啊！技术娴熟捣腾着他手上的档把和脚下的离合器.老师傅就是老师傅_手脚干净利落_每个档停留的时间绝对不超过2秒钟_转速刚到1500转就升档_不到一句话的时间_这位师傅已经升到五档了！再看一下仪表盘_老天——速度还不到50公里/小时_转速也就1000来转！听着发动机“突突突”的声_听着就难受_可把车给憋坏了!但老师傅浑然不觉_让可怜的帕萨特在5挡上慢悠悠的提速_一直提到90公里/小时！“为什么这么低转速就换档呢？”老师傅答：“这样开省油啦_发动机不累啦……”无语啦.
其实存在这样误区的司机不少_指出这种错误的文章也不少_比较经典的就是网间广为流传的《最佳换档时机》这篇文章.不过这类文章大多数是从实例和技术参数来解释的_没有说明为何在最大扭矩转速区域换档的基本原理.
大家都知道进排气对于发动机工况和效率的重要性_许多先进的发动机在这方面的设计也是绞尽脑汁_例如什么可变气门正时、可变气门行程、可变进气歧管长度等等_无不是在改善不同转速范围的进排气状况_让发动机在不同的转速范围都尽可能的运行在最佳状态.
但是普通的经济型轿车 _特别是档次比较低的欧系美系轿车的发动机_基本上都没有采用上述三种“可变”技术_包括上文说到的帕萨特1.8的发动机.下文就从气门正时、气门行程和进气管长度这三项结构来说明为何在普通发动机上_换档转速应该在最高扭矩附近的转速.
气门正时
气门正时是指的进排气气门的开启时机_是由凸轮轴的转角所控制的.普通发动机的凸轮轴转角是固定的_所以其气门的正时也是固定的.
我们知道_空气是有惯性的_在进气门开启的瞬间_空气并不能0时差的迅速进入气缸_他需要一个很短的反应时间_所以_在设计发动机的时候_就会在进入吸气冲程之前（也就是活塞向下运行之前）_提前打开进气门_以抵消这个进气时差_以获得更充分的进气.而在排气阶段_同样原理_在活塞排气上升到顶部时_废气并没有排到最大程度_由于惯性和速度的原因_废气排放的最大量时刻出现在活塞上升到顶部后的一个很短的时间里.为了更充分的排气_需要让排气门在活塞到达顶点以后延迟一瞬间再关闭.这一个提前_一个推迟_必然有一个时间内进气门和排气门是同时打开的_这种现象被称作“气门叠加角”.
发动机在高转速和低转速运转的时候_对于叠加角的需求是不一样的.低转速时需要较大的叠加角_高转速时需要较小的叠加角——没有一种叠加角可以同时适合高低转速.但是普通发动机的气门正时是不变的_也就是说_气门叠加角是固定不变的.对于没有特殊需求的发动机（如赛车发动机会有意设计成适应高转速的较小的叠加角）_气门叠加角的设计往往取一个折中的值_在这个折中的转速区域_叠加角是最合适的.有最合适就有不合适_这种固定不变的气门叠加角在低转速和高转速时_发动机的工作状态都不是最佳的.这也就不难理解_为何低转换档难受了——没有获得最佳的气门叠加角_发动机工作状态不佳_扭矩小_副作用大.前文说到的那位老司机也许不知道_他整天这样开车（www.ttkaiche.com）_不但动力小_对发动机的损害也是很严重的.帕萨特1.8的发动机由于是德国人的设计_刻意将发动机的叠加角设计成偏高转速需求的——因为几乎所有的德国人开车（www.ttkaiche.com）都喜欢高转速换档.而这位老师傅正好相反_大多数时间让这个可怜的高转发动机在最不适合它的低转运行_这种满足高转需求的气门叠加角设计让它在低转时运行十分的不健康.这也就可以理解为何他的帕萨特老是出毛病了吧！
气门行程
气门的行程是由凸轮轴转角的长度决定的_目前大多数发动机的气门行程都是不可变的.
气门行程决定了每个气门进气的截面积_这个数值在发动机高转速和低转速是需求也是不一样的.当发动机在高转速是_需要比较长的气门行程_以获得较大的进气截面积_从而提高高转速时的进气速度_提高功率的输出；当发动机在低转速时_需要较短的气门行程_以产生更大的进气负压和产生更多的进气涡流_让空气于燃油更快更充分的混和_以获得更大的扭力输出.与气门正时一样_没有一种固定的气门行程可以同时照顾到高转和低转的_普通民用车 一般也采用折中的办法.这种折中带来的结果就是_低转速的时候气门行程不够小_不能获得足够的进气负压和涡流；高转速的时候气门行程又不够大_不能充分的进气.而发动机的最佳工作状态_就出现在这个折中的转速区间.这样_也就可以解释为何要在最大扭力的转速区域换档了_道理与上文说到的可变正时类似.
进气歧管的长度
随着进气气门的打开和关闭_空气在进气歧管里面会有一个振荡过程.在发动机吸气的时候_进气歧管里的空气是以一定速度向气缸里流动的_在进气气门关闭瞬间_流动的空气被进气门阻挡了_由于空气的运动特性_这部分空气会向进气门方向堆积（即压缩）_然后向反方向回弹_如此往复_形成振荡.
根据共振的原理_如果进气歧管内空气的振荡频率能与进气门开闭的频率达到一致时_即可获得最大的进气效率.进气门开闭的频率是随着发动机的转速改变而改变的_高转速时气门开闭频率高_低转速时气门开闭频率低.而进气歧管内的空气振荡的频率是由进气歧管的长度所决定的_长的进气歧管振荡频率低_短的进气歧管振荡频率高.对于不可变进气歧管长度的发动机而且_又需要取一个折中的长度_以兼顾高低转速时候的需求.而在这个折中的转速需求范围内_进气歧管的频率刚好与进气门的开关频率一致_可以获得最佳的进气效率.
从上面三个技术看_都有一个折中值_在这个折中值的转速区域内_无论是气门正时、气门行程、进气管长度都是对应此时的转速的_这个时候的发动机的工作状态是最佳的.而所谓最佳换档时机_实际上就是让发动机尽可能的运行在这个最佳转速范围内_而这个范围_往往在技术参数上表现为最大扭力出现的转速范围附近.不同的发动机这个折中值也不完全一样_所以换档时机也不完全一样.完全看最大扭矩的出现转速也不一定科学_有的发动机虽然最大扭矩出现的转速很高_但往往2500转开始就已经有足够的（90％）以上的扭力输出了_这时候就不需要教条的非要打到那个转速才换档.例如丰田 8A发动机_它的最大扭矩出现在5200转_但实际上_超过2500转发动机就已经动力十足了.所以虽然没有人开威姿 是5200转换档_但8A的工作状态依然很好.
具体什么时候换档_可以看发动机的工况图作为参考_档扭矩曲线进入平缓的转速区域时换档_一般都没问题.如果没有工况图_凭实际操作时候的感受也可以_如果换完档以后感觉发动机没劲_那肯定换档早了.当换完档以后车子依然冲劲十足_能达到这种效果的最低转速则就是整个车的最佳换档转速.
