由数个结构所组成的CVT无级自动变速系统,在踏板动力传递上,扮演着重要的角色。而CVT无级自动变速系统不会熄火、不需要自行控制档位的特性,也让骑车这件事简化了不少。当然也有许多热衷改装的车主们,不断地寻求最佳的传动配置,挖掘CVT车款的更多潜在可能。而身为CVT系统使用者的你,是否真正了解过坐垫下那套CVT系统呢?今天就针对踏板车款,带你一同认识CVT系统吧!
踏板的CVT系统有哪些功能?
就踏板来说,CVT系统有什么优缺点?
CVT的桥梁:V型皮带
启动CVT的钥匙:普利盘与普利珠
普利珠越轻,起步就越快吗?
CVT变速的秘密:开闭盘与大弹簧
人家都说大弹簧硬就是好,真的吗?
CVT不会熄火的秘密:离合器
CVT再加速的秘密:扭力凸轮
CVT的基本结构,你都弄懂了吗?
踏板车款的CVT系统有哪些功能?
多数踏板车款所搭载的CVT无级变速系统,具备有以下两项功能:
传动结构
首先最为重要的,当然就是传动系统的功能,也就是负责将引擎曲轴输出的动力,传递至后轮。由于各车厂引擎配置不同,也连带使得曲轴及后轮轴的距离有所差异。因此设计CVT系统时,必须考虑两轴之间的长度,选择适合的皮带尺寸。
CVT传动系统主要以V型皮带搭配前后盘组,作为变速及传动的结构。
变速功能
CVT系统的第二功能就是「无级自动变速」,以普利盘搭配V型皮带的设计,根据车速的增减,连续变化出各种不同的减速比。除此之外,CVT系统除了能根据车速来调整减速比之外,也可以根据骑士所需要的加速情形,来调整CVT变速的状态。
无级自动变速是CVT最重要的目的。
就踏板车款来说,CVT系统有什么优缺点?
优点:简单、舒适、易上手
缺点:传动效率较低。
一般的档车在正常使用下,至少要操作油门、离合器、打档杆;而用于踏板上的CVT系统,则让骑士省去了换档的动作,只需要操作油门就可以轻松驾驶车辆。除了操作上简单、易上手之外,皮带与普利盘的组合,所产生的震动也相对较低,可以维持相当优异的舒适性。但唯一令人诟病的是,踏板上的CVT虽然构造简单,传动效率也相对较低,尤其是在进行变速时,皮带与盘面相互摩擦,会影响动力传递的效率。
简单、舒适是CVT的最大优点。
CVT的桥梁:V形皮带
V形皮带于CVT系统中,扮演着变速与传输动力的媒介。固定长度的V形皮带,一端固定于普利盘之间(传动前组),另一端则固定在开闭盘之间(传动后组),通过皮带不断地变化来进行变速的动作。而皮带除了提供变速的机制外,也是传输动力的重要媒介,将引擎所产生的动力,传输至后轮,并使其转动。
通过V形皮带将传动前后组相连。
V形皮带传动相较于档车所使用的链条传动,在清洁保养上较简易,对于传动的制震效果也较好,因此搭载皮带传动的车辆,在骑乘感受上会较舒适。V形皮带就外型来看可分为两种:单齿皮带与双齿皮带。单齿皮带顾名思义只有单侧有齿,在制程上较为简单,成本也相对较低,因此常见于一般小型踏板上;而双齿皮带于皮带两面皆设计有齿,能有效提升传动效率与皮带寿命,常见于大型踏板或是美式嬉皮车上。
单齿为踏板最常使用的皮带种类。
部分车款上也能见到双齿皮带。
启动CVT的钥匙:普利盘与普利珠
普利盘与普利珠于CVT系统中,扮演着变速的角色。装置于曲轴端上的普利盘,负责接收来自引擎的动力,与普利珠相组,俗称「传动前组」。当引擎转速开始增加时,普利珠会因为离心力而向外甩出,同时推动普利盘,将两盘的间距缩短,促使两盘中的V型皮带向外挤出,模拟档车前齿加大的状态;反之,当引擎转速开始下降时,失去离心力的普利珠会逐渐向曲轴靠拢,此时V型皮带的位置也会靠近曲轴,以模拟档车后齿加大的状态。
放置于普利盘中的普利珠,为变速机制的重要因子。
普利外盘(常称枫叶盘)上的纹路,在转动时能导入空气,增强散热。
普利珠越轻,起步就越快吗?
这说法不完全正确,普利珠影响的是引擎转速上升之快慢,当普利珠越轻时,引擎转速就上升越快;反之,则越慢。转速上升速度越快,会带来较轻快的骑乘感受,但不代表着车辆起步就越快,因此普利珠越轻,起步就越快的说法并非绝对,必须视传动配置而定。
普利珠重量影响的是转速上升快慢,而不是起步速度。
CVT变速的秘密:开闭盘与大弹簧
开闭盘与大弹簧于CVT系统中,属连动式的变速角色。传动前组中有普利珠与普利盘,而传动后组则是由开闭盘、大弹簧、离合器三种机构所组成。当传动前组开始作动时,通过V形皮带的带动,后组也会开始运作,而夹于开闭盘间的V形皮带,则会控制开闭盘的间距。此时大弹簧便开始扮演著变速的角色,其软硬度影响著车辆的变比速度,变比速度又可比拟为档车换档动作的快与慢。
传动后组包含开闭盘、大弹簧、离合器三种组件。
V形皮带夹于开闭盘之间。
大弹簧硬就是好,真的吗?
错!并非越硬越好,还需考虑普利珠的重量。不同调性的大弹簧会改变开闭盘的开合时机,进而改变骑乘上的效果,因此不单单只考虑大弹簧的软硬程度,在配置传动时,普利珠重量的搭配也相当重要。唯有两者达到最适平衡,才能达到最好的动力输出,这也是成为热衷改装的车友们,不断尝试的场域。
大弹簧并不是越硬越好,须考量整体搭配。
CVT不会熄火的秘密:离合器
与一般的打档车相比较,驾驶CVT系统的踏板并不需要操作离合器。原因便在于CVT系统中融入了「自动开闭」功能的离合器设计,使车辆在红灯停止时,引擎并不会熄火,仍可以怠速进行运转。当车辆起步时,CVT中的离合器再次接合,带动车辆。
CVT系统中的离心式离合器。
自动离合器的设计,使CVT车款不用拉离合器也不会熄火。
CVT系统所使用的离合器称为离心式离合器,依机械结构区分为离合器外盖(俗称碗公)、离合器片及驱动板,离合器片和驱动板两者与开闭盘组相连结,而离合器外盖通过传动后轴则与后轮连结,除了维持引擎运转之外,还肩负著转动后轮的责任。
离合器与开闭盘相互连结。
当引擎转速提升时,皮带开始带动后开闭盘转动,此时与开闭盘相连结的驱动板会随之转动,离合器片会因为离心力而被向外甩开,贴合并带动碗公,由于碗公与后轮连结,因此后轮也会跟著旋转,进而带动车辆前进;反之,当油门放开、车速下降时,离合器片会与碗公分离,切断后轮动力,但并不会使引擎停止运转。
与后轮相连的碗公,转动时也会跟著带动后轮。
CVT再加速的秘密:扭力凸轮
综合以上原理,踏板CVT系统的变速机制主要受到引擎转速来控制,并无法依循骑士的需求或是路面的状况来做变速。若当CVT面临「再加速」的状况时,又该如何应对?因此,工程师在开发踏板的CVT系统时,加入了扭力凸轮的设计。
扭力凸轮类似于档车降档的作用,当车辆遇到上坡或超车时,骑士会加大油门,通过机械原理的作用,扭力凸轮会感应到瞬间的扭力输出,同时推动开闭盘,使间距再度缩短,如此一来,整体传动系统的减速比便会增加,类似于降档的效果。
沟槽与小珠子即为扭力凸轮。
不管你是单纯偏好CVT系统的骑士,还是热衷于改装传动的车友,通过本次的知识小百科,对于CVT系统肯定有更进一步的了解。