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骑车不会拆传动, 连鬼火少年都不如


(图为特邀鬼火少年封闭道路摆拍)


遥想二十几年前, 小丙还是个刚接触摩托的鬼火少年, 一起玩车的小伙伴炸街几乎都不安装传动外盖。为啥? 无论是为了追求更高的尾速或更猛的加速力, 我们整天就是在琢磨怎么强化原厂的传动系统。今天,鬼火丙就把二十多年来对CVT传动的理解和观众老爷一起分享。


本期带来的是,踏板车变速系统详解。进入正片之前先打个针,这期内容非常枯燥乏味, 没有小姐姐可以看,没有拉极速可以看,也没有压弯磨膝盖可以看。

长达49分钟的正片里, 多数时间笔者拿着工具一边拆传动,一边说着二十几年前,小丙还是个穷困鬼火少年的时候,改装CVT传动的心得。影片非常无聊,但新手只要耐心看完,以后但凡有人跟你吹CVT变速系统是怎么回事,保证再也不上当受骗。


视频如下 (超清版本请至最下方阅读原文)


↑在目前这个小姐姐15秒视频百万点赞的视频快餐时代,观众老爷要保护还继续坚持拍长篇硬货的小丙啊。


CVT传动系统的奥秘

CVT变速系统只要转下油门,车辆便会自动向前走,并维持适当的转速来输出动力。CVT变速系统除了使用在小排气量的代步车种之外,也被运用在大排量的踏板车之上,如Yamaha T-Max或是Honda Silver Wing。

看完上方的拆解影片之后, 笔者将会透过图文详解踏板车CVT变速系统,看看这变速箱内到底装了什么,可以自动且连续地变速,甚至可以让发动机一直维持在最大功率来驱动车辆。


↑由于笔者小时候是个不爱念书, 喜欢乱改传动的鬼火少年, 长大后除了给各车厂测试车辆之外, 也没其他会的了。(图为小丙正在赛道测试某厂CVT改装传动)


↑不安装传动外盖其实有危险性, 但动力大改的车辆, 测试时由于需要强化散热, 下场还得随时调换搭配多种传动比, 测试车经常出现不安装传动外盖的情况。


CVT传动历史

还没有发展出CVT(Continuously Variable Transmission)无级自动变速之前,最初代的“Scooter”是采用手动换挡,虽然有着与今日踏板车相似的外观,骑士仍然需要以左手捏下离合器,再转动左把手以完成换挡。CVT的概念在1950年左右出现,当时运用在一些简易机械上,但是因为能够承受的扭力相当有限,曾经被速霸路(Subaru)车厂尝试当作汽车变速器,却在初期屡屡碰壁。主要是最初承受扭力有限,那么装置于小排气量机车上或许可行,于是便诞生了目前主流的CVT踏板车,之后车厂渐渐采用不同材质的动力传递媒介,提升CVT的扭力上限,CVT结构才开始慢慢用于各种汽车上。


↑Vespa采用手动换挡,外观虽与现时的踏板车相似,但骑士需要以左手捏下离合器,再转动左把手以完成换挡。


↑CVT的成熟过程也走了不少歪路, 早期三档自动变速的名流100,与现今主流CVT不太一样,利用离心力推动三组不同减速比的齿轮组自动换挡,但齿轮机构噪音大、换挡顿挫感明显。


CVT原理及构造


↑CVT系统利用离心力控制开闭盘的伸张与收缩,借以达到变速的目的。


CVT无级变速系统中,传动皮带夹于普利盘与普利压板(风叶盘)中间,而皮带后端夹上下开闭盘中,开闭盘靠变速弹簧(俗称大弹簧)将皮带夹住。当发动机转动,普利盘里的配重锤因离心力的牵动,而滑动于普利盘的沟槽间,沟槽的斜坡设计,推挤皮带向外扩张,因为皮带长度固定,故皮带受到普利盘挤压向外滑动时,后端开闭盘便会被皮带撑开,皮带变成往开闭盘内侧滑动,起步时前方直径小,后方直径大,高速时前方直径大,后方直径小,如此滑动便改变了变速比,而且毫无阻碍过程,所以没有换挡顿挫的感觉,呈现顺畅的加速反应,这就是为何CVT也被称为〝无级变速系统〞。



CVT离合器的接合与分离

↑图为CVT离合器,当离心力不足的时候, 小弹簧便会拉住摩擦片,停止与外碗的接合。

发动机怠速时,由于离心力不足以甩开CVT系统的离合器, 所以离合器保持分离状态。当动力传导到后方远心离合器时,因离合器旋转,造成离心力,离合器摩擦片向外甩开,贴于离合器外碗,同时带动外碗旋转,外碗与轴心同时被带动,再经一固定变速比之齿轮组传动到后轮轴,使摩托向前行走。


离合器、小弹簧

↑改装用的离合器多在摩擦片材质上下功夫,比如加入更多的金属纤维借以增加与碗公咬合的摩擦力。


↑换上较硬的小弹簧,离合器摩擦片便需要较高的转速才能与外碗接合,可让起步瞬间加快速度。


离合器弹簧的改装也可提升起步性能,改装较硬的小弹簧,离合器摩擦片便需要较高的转速才能与碗公接合,可以让机车起步瞬间加快速度,这与档车拉转弹离合器是属于相同道理,但如果改装太强的离合器弹簧,转速过高才接合,会导致离合器因相对速度过快而无法确实抓紧外碗,严重缩短离合器摩擦片与外碗的寿命。



开闭盘、大弹簧

↑开闭盘沟槽多以一直线来设计,让摩托能顺畅地加速。


↑弹力较强的大弹簧可改善开闭盘无法确实将皮带夹紧的现象,并增进减速之后的再加速性能。


若车辆改装之后马力输出较大,动力传至开闭盘时,开闭盘组中的大弹簧弹力不佳,会无法确实将皮带夹紧,也无法藉由摩擦将动力输出,造成皮带的打滑现象,此时可改装弹力较强之大弹簧帮助动力传输。弹力较佳大弹簧也可以促进减速之后的再加速,减速时,普利盘上皮带的直径缩小,而后皮带轮上皮带的直径增大,改装强力的离合器大弹簧可以使后离合器皮带直径增加的反应变快、减速后的再加速更加灵敏,但强力离合器大弹簧也会造成传动比变大,耗油的现象



普利盘、普利珠、风叶盖

↑普利盘内置放普利珠,因为普利盘内的普利珠曲道为弧形设计,当普利盘高速旋转,普利珠便受离心力影响而向外甩出。


↑一般改装用的普利盘及风叶外盖,多以轻量化铝制作。


传动前端靠着曲轴不断旋转,与曲轴固定的普利盘可同步旋转而获得强大的离心力,普利盘内置放普利珠,当普利盘高速旋转,普利珠便受离心力影响而向外甩出,因为普利盘内的普利珠曲道为弧形设计,向外移动的普利珠即可推动固定的普利盘外盖,当普利盘向外滑出,便会缩小与风叶盖之间的间距,传动皮带也因此向外侧推出。大体来说,普利珠若更换成较重的,则低速域时作用不良,因为滚珠一下就把皮带推向外侧,导致机车在需经过较长的时间才开始有加速作用,但较重的滚珠可让前方皮带直径更大,让减速比较低,因此让极速更易发挥。轻型的滚珠则相反,因为离心力不足以将皮带推向外侧,中高速时,由于离心力不足,无法将皮带推向最外侧,故高速不良,变成有转速而没速度的情况,所以说普利珠的配重可说是一门学问。


CVT传动示意图

高转速状态(前大后小)

低转速状态(前小后大)


CVT故障判断


CV的技术目前已经相当成熟,不过在经过长时间的损耗之后,还是会出现性能不足及故障的问题。以下,笔者大致说明CVT变速系统所可能出现的故障情形。


1、普利珠老化或破损

症状

当车辆出现无法顺利变速,导致车辆一直维持在同一个速度无法上升时,就有可能是普利珠发生问题。由于普利珠是滚珠状的零件,而整个变速原理也是根据普利珠在滑槽之内的连续滚动位置来连续变速,若是普利珠发生变形,甚至破损,势必造成变速不顺(无法连续)或是速度定住而无法突破的现象。

修复办法

更换普利珠,并检查普利盘滑槽。当普利珠发生变形或是破损,势必得更换新的普利珠,同时将其余的珠子一起更换是较为保险的作法,因为其他的珠子也可能将随时磨损殆尽。除了更换普利珠之外,也得检查滑槽是否有被坏掉的普利珠伤到,若有伤痕,也必须一并更换。

2、皮带断裂

症状

当踏板车在行驶间突然发生车辆无法继续加速,动力无法传递至后轮时,便有可能是发生皮带断裂的情形。此时,可以仔细聆听发动机的声音,在转下油门之后,发动机转数是否可以继续拉高,但后轮并不会输出动力,若是如此,则可以判断是皮带断了。

修复办法

皮带和档车鍊条一样都是消耗品,其材质为橡胶内包钢丝线,橡胶会在长期使用后硬化、变质龟裂,其与普利盘以摩擦的方式互相配合,传递动力,当然会有磨损。更换皮带是解决皮带断掉的唯一办法,更换时需注意普利盘是否也有磨损的情形,若是普利盘盘片也发生磨损,很容易再造成新的皮带快速损坏。


3、皮带及普利盘老化

症状

皮带与普利盘以摩擦配合,磨损过度时,便会发生传递动力效率不足的问题,也就是会感受到动力似乎变差的感觉, 且极速性能明显降低。

修复办法

此时必须检视皮带及普利盘的磨损情形,判断是否需要更换零件。


4、离合器过度磨损

症状

长时间爬坡或是装载重物,踏板车经常会出现起步抖动的毛病,这就是离合器过度磨损。首先有可能是离合器外碗因为过热而发生变形,或是被离合器片过度磨损造成摩擦面不平滑而发生结合时的抖动。也有可能是离合器摩擦片因为过度磨损而发生摩擦面的受损或是已经磨损过多,需要更换新的摩擦片了。

修复办法

起步抖动的问题通常发生在离合器上,因此检视离合器片及外碗的磨损程度,并加以更换是唯一的解决方法。


↑传动系统的健康程度对一部车马力的发挥有着决定性的作用, 虽然基础原理非常枯燥, 但看完之后,是不是对自己跨下的踏板有更全面的认识了呢?


以上就是这一集所有内容了。

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