方格精選

無段自動變速 (CVT)

更新於 發佈於 閱讀時間約 6 分鐘
無段自動變速Continuously Variable Transmission, CVT
  • 可以連續調節轉速/扭矩轉換比自動變速器
  • 操作簡單,輕微的頓挫感,維持相當好的舒適性,也少了鍊條產生噪音
  • 傳動效率相對較低,尤其是傳動進行變速時,皮帶傳遞的效率最低
  1. 皮帶驅動設計提供了整體大約88%的效率(透過平順的變速特性來抵消損失)
  2. 鋼帶可以提昇至96%
  3. 手排變速箱98%
  • 通過連續變速改變有效傳動比
  • CVT的靈活性允許輸入軸保持恆定的角速度
  • 需要動力時,CVT的比例可以立刻改變,讓引擎以其產生最大功率的轉速區間輸出動力(可以一直維持在峰值效率的轉速)
  • CVT本身並不一定要有離合器,一些車輛中,添加離心式或是油壓離合器作為「緩衝」

CVT組成

曲軸端(動力來源)
  • 引擎在爆炸行程後,動力經由曲軸直接輸入CVT系統中
驅動盤組(傳動前組,扭力輸入的主要元件)
  • 驅動輪盤組裝置於曲軸端上,被曲軸帶動,機構內藏有許多普利珠
皮帶( V型皮帶)
  • 利用兩側的橡膠面與普立盤摩擦產生驅動力量。
  • 皮帶本身有彈性,可以消弭引擎的震動或是變速時的頓挫感。
  • 一般而言,皮帶的傳遞效率大約在80%至90%,但在變速時,效率會更低
離心式離合器(俗稱碗公
  • 起步時,引擎傳遞過來的轉速達到設定值後,離合器逐漸接合,帶動車輪向前進
被動盤組(傳動後組、開閉盤組)
  • 後驅動輪盤接受皮帶所傳來的扭力,其動力在經過一、兩次減速之後,直接對後輪軸輸出。
  • 當傳動系統有大扭力輸入時,後驅動輪繪有類似退檔的機制,使減速比增加,讓加速反應更好

驅動盤組(傳動前組):普利珠與普利盤

  • 普利盤、普利外盤(風葉盤)與普利珠,V型皮帶被兩盤所夾持,夾持力量所衍伸出的摩擦力便是帶動加速的力量。
  • 變速的關鍵在於風葉盤與普利盤開閉程度
  • 普利珠:控制普利盤的開合
  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。
  • 普利珠放在壓版與普利盤中間,皮帶夾在普利盤及楓葉盤中間,當全部鎖於曲軸上時,壓版被壓住無法移動,但普利盤套在套管上面,可以左右滑移,以達到變速效果

CVT中的離合器:離心式離合器

  • 離合器是目前現行車輛必備的機械元件
  • 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
  • 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
  • CVT系統中融入了「自動開閉」功能的離合器設計
車輛在紅燈停止時,引擎並不會熄火,仍可以怠速進行運轉;當車輛起步時,CVT中的離合器再次接合,帶動車輛。
離心式離合器( CVT系統所使用)
離心式離合器中的離合器片組,在轉動時,會向外甩開
  • 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。
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。
  • 離合器必須要有切斷動力的功能
  • 碗公與後輪相連結→碗公轉動,後輪跟著轉動
  • 離合器驅動板及離合器片,兩者與被動盤組相連結,引擎的動力可以傳遞至此
  • 關鍵在於離合器片及碗公是否互相摩擦
  1. 當車輛不動,引擎也僅維持怠速時,離合器片不和碗公有接觸,動力被切斷。
  2. 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
  3. 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

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。
  • 從普利珠及普利盤的搭配來看,動力系統的變速只能透過引擎轉速來控制
  1. 引擎速數控制普利珠的位置,普利珠控制了普利盤的開度及皮帶位置,間接掌握整個變速機制。
  2. 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。
  • 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,在開閉盤(後被動盤)上設計了扭力凸輪機構。
  1. 遇到上坡或是需要加速時,騎士會加大油門,使引擎動力輸出增加。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 整體傳動系統的減速比便會增加,類似於降檔的效果。
  5. 騎乘附設引擎轉數表的摩托車時,當油門全開,引擎轉數會略微提升,便是扭力凸輪的作用

CVT傳動與變速功能

傳動功能
  • 除了變速,也兼具了傳動系統的功能,將引擎曲軸輸出的動力,傳遞至後輪。
  • 由於各車廠引擎配置不同,使曲軸及後輪軸的距離有所差異,因此設計CVT系統時,必須考慮兩軸之間的長度,選擇適合的皮帶尺寸。
變速功能
  • 普利盤搭配V型皮帶的設計,根據車速的增減,連續變化出各種不同的減速比。
  • 除根據騎士所需要的加速情形,來調整CVT變速的狀態
車輛停止
  • 不論是剛起步,或是在路口停車時,引擎依然是以怠速運轉。
  • 透過皮帶的傳遞,前驅動盤會帶著後被動盤轉動。
  • 由於速度不夠,離合器片並不會被完全甩開,摩擦力道也不足以帶動後輪。
車輛起步
  • 轉下油門後,引擎轉數立刻被提升,後被動盤的轉數也升高,離合器片逐漸被甩開,以滑動摩擦帶動碗公及後輪。
車輛加速
  • 加速過程中,前驅動盤會透過普利珠逐漸外甩的機制,將皮帶往外擠,並由於皮帶長度固定,因此後驅動盤的有效半徑也會縮小,造成減速比的連續變化。
  • 速度越來越快之後,離合器將完全接合。
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一位在因緣際會之下,動了想去紐西蘭的念頭,卻陰錯陽差跑到澳洲打工度假的背包客。 脫離台灣世俗的期待,踏上打工度假的不歸路,第二人生正式在澳洲啟航。 如果人生很短,那青春就是短暫一瞬間,屬於你的第二人生,下一站在哪呢?還沒開始的理由,又是什麼呢? 歡迎來到我的澳洲故事館,分享我在澳洲的旅程故事。
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引擎常見參數: 1. 空燃比(Air Fuel Ratio, AFR) 2. 容積效率(Volume Efficiency, VE) 3. 點火正時 (Engine Spark Timing, EST)
單頂置凸輪軸(SOHC):汽缸頭內只設置一支凸輪軸,用於1進1排單氣門結構,需要往復運動的部件及其總質量較同等條件下的OHV顯著減少。 雙頂置凸輪軸(DOHC) :汽缸頭內配備兩支凸輪軸的汽門,分別控制進排氣。根據引擎構造不同(汽缸排列形式),雙頂置凸輪軸汽車引擎最多可擁有四支不等的凸輪軸。
頂置氣門底置凸輪軸(OHV):汽缸側水平位置上的凸輪軸,徃復運動是透過直立的推桿(長連桿)將搖臂向上推,搖臂以蹺蹺板方式直接與凸輪接觸,向下將汽門壓開。 頂置凸輪軸 (OHC):凸輪軸被放置在汽缸頭內,燃燒室之上,直接驅動搖臂、氣門,不必通過長推桿,經由皮帶(嵌齒型皮帶)或鍊條帶動,來達到啟閉功能。
活塞引擎內的凸輪軸是負責控制進、排氣閥門的開關(控制汽門的開啟與閉合),是引擎動力傳輸至關重要的一環。大多數汽缸的汽門由原先的兩個變成四個,如此眾多的氣門單靠一支凸輪軸控制,會造成凸輪軸負荷過大,因而使用兩根凸輪軸分別控制進、排氣氣門,可以降低負荷並且減少磨擦受力,對引擎輸出及耐用度來說都更為優異。
銦錫氧化物(ITO)玻璃上製作一層有機材料發光層,並在發光層上再覆蓋一層低功函數的金屬電極,透過外界電壓的驅動下,正極電洞與陰極電子便會在發光層中結合並釋放出光子。擁有自發光的特性,不需要背光板及彩色濾光片,結構更加輕薄,所以受到業界青睞。2018 年 iPhone開始採用後,OLED螢幕逐漸興起。
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