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CVT怎麼變速?

介紹完一些CVT系統該有的元件及整體的功能之後,接下來我們要個別的來看CVT的細部工作元件,瞭解這些元件是如何運作。

CVT的變速原理便是圖中的普利珠及滑槽的相互搭配。

普利珠與普利盤

其實便是之前所提及的驅動盤組,就是所謂的普利盤、普利外盤(風葉盤)與普利珠,V型皮帶被兩盤所夾持,而夾持力量所衍伸出的摩擦力便是帶動加速的力量。變速的關鍵便在於風葉盤與普利盤的開閉程度,也因為兩盤位於傳動的前端也有人稱此組合為傳動前組。

V型皮帶被兩盤所夾持。

在傳統的CVT系統之中,一切都必須是依照力學原理自行作動的,不需仰賴任何其他外力來驅動。而控制普利盤開合的便是普利珠。當引擎處於低轉速時,普利珠尚未有足夠的離心力使其甩出,因此兩盤中間的縫隙有著較大的距離,皮帶也因此處於較接近軸心的地方,以模擬低檔位,高減速比的狀態。在加速的過程,當引擎轉數越來越高時,普利珠便會被向外甩開,同時將普利盤向外撐開,使兩盤的間距縮短。兩盤的距離縮短之後,V型皮帶也被兩盤往外擠,模擬高檔位,低減速比的狀態,使車速能夠提升。




CVT中的離合器

離合器是目前現行車輛必備的機械元件,功能都是為了切斷引擎對於輪胎的動力輸出,使車輛停止時,引擎得以繼續運轉,不會因為後輪停止轉動而熄火。在速克達上,無須以手動的方式控制離合器,但卻擁有離合器的功能,這是因為CVT系統以引擎轉速作為設定值,設計了自動離合器。

圖中便是離心式離合器中的離合器片組,在轉動時,會向外甩開。

CVT系統所使用的離合器稱為離心式離合器,依機械結構區分為離合器外蓋,俗稱碗公,碗公內部則裝有離合器片組及驅動板。由於離合器必須要有切斷動力的功能,因此可以看做兩部分:第一個部分便是碗公,碗公與後輪相連結,碗公轉動,後輪便會跟著轉動。

俗稱碗公的離合器外蓋,內部便是與離合器片互相摩擦的摩擦面。

第二個部分則是離合器驅動板及離合器片,兩者與被動盤組相連結,或者說,引擎的動力可以傳遞至此。從這裡來看,關鍵便在於離合器片及碗公是否互相摩擦。當車輛不動,引擎也僅維持怠速時,離合器片並不和碗公有接觸,動力是被切斷的。當起步時,引擎轉數提升,透過皮帶的傳遞使離合器片被往外甩,逐漸帶動碗公旋轉,驅動後輪。當油門放開,車速下降時,某個速度以下,離合器片會再度分離,切斷動力。




CVT再加速的秘訣:扭力凸輪

若從普利珠及普利盤這樣的搭配來看的話,那動力系統的變速其實只能透過引擎轉速來控制,因為引擎速數控制了普利珠的位置,而普利珠則控制了普利盤的開度及皮帶位置,間接掌握了整個變速機制。也就是說,整套變速系統並無法針對騎乘狀況及騎士的意志來變速,只能依照當時的引擎轉數做出反應。

後被動輪盤中,除了有大彈簧改變皮帶位置,機構內還有扭力凸輪,視扭力傳遞情形,改變皮帶位置。

為了使整套變速系統更能反映行車狀況及騎士的需求,除了普利珠及普利盤的組合之外,工程師在開閉盤(後被動盤)上設計了扭力凸輪機構。當遇到上坡或是騎士需要加速時,騎士會加大油門,使引擎動力輸出增加。此時的引擎轉速雖然大致上相同,但由於油門加大的關係,輸出的扭力增大許多。位於後被動盤上的扭力凸輪因感應到系統承受的扭力增加,產生推力,使後開閉盤距離拉近。如此一來,整體傳動系統的減速比便會增加,類似於降檔的效果。

當你騎乘附設引擎轉數表的摩托車時,請注意引擎轉數,當油門全開時,引擎轉數會略微提升,這便是扭力凸輪的作用了。

中間的V型凹槽便是要夾持皮帶的地方。




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