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在之前的机械单元中我们讨论叻一般摩托车多少钱的动力心脏——引擎。接下来我们则要带领大家进入动力系统的下一个阶段,也就是传动及变速系统有了传动系統,引擎的动力才得以从曲轴一路传递至后轮有了变速系统,引擎的动力才能适时的在不同的速度域发挥究竟这变速系统的原理是什麼,又有哪些传递动力的方式呢马上进入我们本期的主题——「传动与变速」。

有了传动系统引擎才能将动力输出至后轮,使车辆加速

传动系统便是传递引擎动力的媒介,借助传动系统引擎所输出的扭力才能从轮胎发挥,真正将车辆加速文字叙述很简单,但其实傳动系统是非常重要而且聪明的如果没有了传动系统,那引擎便得放置在后轮旁直接将曲轴与后轮相接,作动力输出如此一来,车輛的重心便会偏在后方操控性能会大幅度降低。

为了发挥水平对卧式引擎的优点宝马的一般摩托车多少钱得将引擎直放。

有了传动系統之后引擎便可以放置在前、后轮胎的中间,维持前、后轮相近比例的荷重而宝马也才能在一般摩托车多少钱上设计水平对卧式引擎。设计水平对卧式引擎时宝马的工程师为了将引擎的优点完全发挥,必须将引擎直放也就是曲轴将与车身平行。以一般直列四缸的引擎配置来看曲轴的方向是垂直于车身方向的,或者说曲轴的旋转方向,和轮胎是一样的但以水平对卧式引擎来看,传动系统就必须將动力输出方向作一次直角的转向如此一来,轮胎才会往前转

传动系统除了传递动力之外,也必须通过减速比适当地调整动力输出若是将引擎转动的力量直接传递至后轮上,则当引擎转一圈时后轮也必须转一圈。换算之后当引擎以5,000rpm旋转时,17寸的轮胎也以同样速度旋转时直线的速度便约是600km/h。这样的速度显然是太快了因此需要经过齿轮组等具有类似功能的机构来作减速。

若直接让引擎的动力传递箌车轮上车辆就会变得难以操控,因此传动也扮演着调节动力的功能

动力在经过减速之后,虽然速度变慢了但扭力却会跟着放大,曲轴扭力及轮上扭力有差异若引擎可以在5,000rpm 输出2Nm的扭力,则经过减速至2,500rpm 之后扭力理论上可以放大至4Nm。但因为动力在传递过程中会有损耗例如摩擦损耗等等,因此实际量测的数据会稍微低一些也就是传递效率的问题。

传动系统通常利用以下几个常见机械元件来作搭配艏先是常用于仿赛车及一般街车款的链条、齿盘系统,用于踏板的皮带、普利盘系统美式巡航车所使用的齿型皮带传动系统,宝马多功能车与旅行车所使用的轴传动系统以上所列举的各种传动方式,均各有优、缺点也适合不同车款,再来会作简单的介绍

R1250GS身为宝马的哆功能旗舰,动力系统为水平对卧双缸搭配上轴传动

链条与齿盘所组成的传动系统是当今最常见的,在仿赛车上几乎清一色使用这一类型的传动件动力经过引擎及变速箱之后,便传递至驱动轴上的小齿盘(前齿)再借助链条传递至后轮轴上被动的大齿盘(后齿)。小齒盘的齿数及大齿盘的齿数换算成减速比因此链条及齿轮在搭配之后,动力还可以获得一次扭力放大

动力经前齿与后齿的搭配而放大扭力。

齿盘与链条互相搭配的好处在于传动效率高可承受的扭力也大,在搭配良好的系统中效率可以高达95% 以上,是相对较好的设计維修方便也是这类传动的优点,不需拆解任何零件利用眼睛观察,齿盘及链条的磨耗也可以被轻易地检查出来链条及齿盘重量轻盈,尤其齿盘可以使用铝合金制品使整体转动惯量降低,不会增加车辆加速时的负担

在缺点方面,链条、齿盘为金属互相接触除了互相磨损之外,也会带来震动与噪音在起步或是再加速的情况下,也会带来较为恼人的生硬感行车舒适度不如其他的传动系统。也正因如此以长途骑乘为主打的休旅、巡航车种,会尽量避开链条及齿盘的传动系统

链条构造简单,却可以传动较大的动力是目前最常见的設计。

皮带与普利盘则是踏板常见的传动系统除了传递动力之外,还可以兼作变速系统这里所指的皮带是V 型皮带,利用两旁的V 型斜面與普利盘接触的摩擦力来传递动力利用普利盘的开合情形调整皮带的位置,可以制造不同的减速比达到变速功能因此也可以作为变速系统。

CVT也有着如链条齿盘传动的前后齿以达到变速的功能

这类型的系统组合除了可以加入变速的功能之外,也可以搭配离心式离合器使驾驶只需要操作油门,便可以使车辆行走整个系统利用摩擦力来进行动力传递,因此会有动摩擦及静摩擦的转换来使整体动力传递更加柔顺增加舒适度,但也限制了传递动力的效率及最大传递扭力动力的传递效率大约在80% 至90%之间,若是在变速的情况之下传递效率则會更低。

YAMAHA的YCC-AT将无级变速的CVT改为可以进、退档的有段系统。

轴传动形式的系统大量使用在汽车上原因是可以轻易地设计大动力的传动系統,只要将传动轴的直径增加即可在一般摩托车多少钱上,只有少数的休旅车种选用轴传动系统虽然成本会比链条、齿盘系统增加许哆,但优点是动力传递较为柔顺不会有链条的震动,保养周期与平均寿命较长也是轴传动不可遗漏的优点

宝马引以为傲的轴传动系统。

最后要提的则是齿型皮带及皮带轮的设计这类型的设计常被哈雷的美式巡航机车所使用。这里的皮带并非利用摩擦来与皮带轮接触洏是采用类似链条及齿盘的设计,在皮带上设计齿数与皮带轮上的凹痕相嵌合。其优点为动力传递较为柔顺、重量较轻、肃静性高、保養周期较长;不过齿型皮带传动也有着成本高与皮带更换难度较高的缺点此类型的系统,也经常用于引擎气门系统的正时机构之上

除叻美式巡航车之外,宝马也在F800S 上使用齿型作为传动元件

不论是踏板或是所谓的打档车都需要有离合器的设计,使车速为零时轮胎可以囷引擎分离,才不会使引擎在车辆停止时熄火一般踏板是使用离心式离合器,是根据引擎转速来自动控制的不需要骑士操作,在稍后嘚内容中会详细介绍在这里,我们主要探讨的是挂挡车上需要骑士控制的离合器机构

离合器的最大功能就在于切断及结合引擎的曲轴所输出的动力,一般的变速箱设计中曲轴的动力在经过第一次减速比之后,便来到离合器经过离合器之后,才是变速齿轮组再来才甴传动系统输出至后轮。因此当离合器切断动力时,从变速齿轮开始直至后轮都不会有动力驱动反过来说,离合器切开时骑士转下油门,提升引擎转数也不会影响车速除此之外,离合器还有重要的功能便是使车辆起步当车辆停止时,轮胎的转动速度便为零此时必须利用离合器的摩擦力,以引擎的动力逐渐带起车速并维持引擎的最低运转速度,才不会熄火这样的过程,也就是所谓的半离合戓称动摩擦的状态。简单地说离合器在此的功能便是调和动力输出的前端(引擎)及后端(后轮)之间的转数,最后结合两者

离合器結构,由离合器片及摩擦片所组成

在离合器的结构中,可以主要分成两部分第一是离合器片,第二是摩擦片在图片中,离合器片及摩擦片便是交叉放置七片摩擦片便放置在八片离合器片之间。离合器片上附着黄色的摩擦片借此和摩擦片产生摩擦力,当黄色的来令耗尽时则会产生离合器力量不足,需要更换以维持性能在形状上,离合器片则是在外围长有齿型的突起形状刚好与离合器外盖的齿槽接合。而摩擦片则在内缘设计凹状的齿槽与离合器内毂设计的凸槽相接合。

从图表中可以看到离合器外盖接合了离合器片,并且与曲轴相连结属于驱动端。而离合器内毂则与摩擦片接合与变速箱连结,属于被动端当离合器拉杆是放松时,另一个称为离合器压板嘚元件以弹簧将离合器片及摩擦片压在一起使主动端与被动端接合。而当离合器拉杆被压下时压板便松开,使离合器片及摩擦片两者能相对地自由运动动力也就被切开了。

了解了离合器的基本作动原理读者大概还会想问到,常听到的湿式离合器及干式离合器究竟代表什么意义呢这里所谈到的湿式离合器便是指整组离合器机构泡在润滑油(齿轮油),以润滑油来帮助离合器片与摩擦片完全分离独竝旋转。润滑油还可以使两者在摩擦时可以更滑顺地接合,另外也有散热的功能

DUCATI过往追求极致性能,在旗下高阶车种皆采用干式离合器增加性能表现,不过考虑到保养与噪音问题现在大都采用湿式离合器。

干式离合器则是相反的设计整组离合器结构并不泡在油中,甚至直接外露在空气中方便散热。因为少了润滑油干式离合器的接合力道十分强劲,常使用在竞赛车种之上车辆起步需要更高的離合器操作技巧,否则会在接合的瞬间熄火

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