你知道你的摩托車變速箱如何工作的嗎？

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　　你騎的是跨騎車或是踏板車，都有著決定加速表現(xiàn)與極速能力的變速系統(tǒng)；以檔車來說，換檔動作常是我們所謂騎乘樂趣的重要一環(huán)；而對于踏板車而言，變速系統(tǒng)更是調(diào)校車輛時的一大重點(diǎn)。究竟這變速箱在玩些什么把戲，又有什么大學(xué)問在其中？我們一起來研究看看！

　　大部分的車友第一次學(xué)騎跨騎車時，都有這樣的經(jīng)驗(yàn)：從離合器的操作開始，到如何加速換擋、如何減速退擋，一定會經(jīng)過一段笨拙的練習(xí)階段。然而在摸熟了基本操作之后，熟練的換擋動作反而是騎乘摩托車時的一大樂趣，許多人會說：會操作換擋才是真正在操控摩托車。我們到底為何換擋？要在什么時機(jī)換擋？變速箱內(nèi)又藏了些什么？這就是本貼所要傳授給各位的。

　　熟練的換檔技藝也可說是騎乘的樂趣之一

　　為何需要變速箱？

　　需要變速箱的最大理由，在于“發(fā)動機(jī)并非完美地輸出騎士所需求的動力”，因此我們必須在發(fā)動機(jī)輸出動力之后，以齒輪組調(diào)整發(fā)動機(jī)輸出的動力，這就是最簡單的原因。以一臺能在9000rpm輸出50kW最大功率的發(fā)動機(jī)為例子，若直接在發(fā)動機(jī)外邊掛上輪胎，可能無法達(dá)到時速50公里的速度，甚至連起步都不能完成！為了讓這臺發(fā)動機(jī)能順利帶動整部車，首先要以一組或多組的齒輪來降低轉(zhuǎn)速、放大扭力，使輪胎輸出的扭力足以推動整臺車，接著再以不同齒比的齒輪組，隨速度增加而更換，來使車輛加速。

　　只要是汽油發(fā)動機(jī)，其最大功率只會出現(xiàn)在某一個特定的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。若是發(fā)動機(jī)輸出動力之后，沒有變速箱，直接輸出至后輪，那么隨著車速的增加，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速也會慢慢提升。但在剛開始加速時，車速較低，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速也相對地較低，低轉(zhuǎn)速域所輸出的功率是很小的，遠(yuǎn)低于最大功率值，此時的加速會顯得相當(dāng)緩慢，直到發(fā)動機(jī)進(jìn)入扭力高原區(qū)域之后，加速度才會逐漸提升，直到最大功率出現(xiàn)，達(dá)到極速。

　　若是減速比設(shè)計(jì)不當(dāng)，或發(fā)動機(jī)在中、低轉(zhuǎn)速的功率較虛弱，還有可能在加速過程中，造成速度停滯，無法加速。從以上敘述可以知道，“若只有一個擋位（沒有變速箱的設(shè)計(jì)），在加速過程中，只能運(yùn)用最大功率一次”。若將變速箱放入，并妥善分配擋位，使每一個擋位在特定的速度域加速，則變速箱內(nèi)有幾個擋位，加速度過程中就可以運(yùn)用最大功率來加速幾次。

　　變速箱使得發(fā)動機(jī)輸出功率得到最大的發(fā)揮

　　發(fā)動機(jī)每一次爆炸所產(chǎn)生的動力，首先由曲軸輸出至發(fā)動機(jī)外，接著經(jīng)過一組齒輪組來降低轉(zhuǎn)速，放大扭力，接著才進(jìn)入變速箱，進(jìn)入變速箱后，依當(dāng)時所使用的擋位決定第二次的減速比，再次降低轉(zhuǎn)速、放大扭力后，才將動力輸出至傳動系統(tǒng)，經(jīng)由鏈條或是皮帶傳遞至輪胎來輸出動力。

　　超比擋（Over Drive）

　　由動力傳遞過程可以知道，發(fā)動機(jī)在輸出動力至輪胎之前，至少要經(jīng)過兩段減速，第一段是曲軸與變速箱之間的一次減速比，第二段則是變速箱內(nèi)的二次減速比。不論是汽車或是摩托車，變速箱的最后一個擋位或是最后兩個擋位通常會設(shè)計(jì)為“超比擋”，也就是說，在這個擋位，反而是將齒輪轉(zhuǎn)速提升，縮小扭力。通常超比擋是用來讓車輛以穩(wěn)定速度巡航之用，使巡航時的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速降低，以減少震動，由于此時發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較低，因此也沒什么加速力道。從車輛的規(guī)格表中，若擋位的減速比小于1，如：0.8、0.7，則該擋位即可稱為超比擋。

　　發(fā)動機(jī)所輸出的扭力經(jīng)過變速箱調(diào)整之后，輸出至后輪

　　升擋

　　要如何決定升擋的時機(jī)，是需要靠經(jīng)驗(yàn)累積來決定的，一般騎士會以兩個因素來做考量，第一個是動力輸出情形：若以加速為優(yōu)先考慮時，當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速超過最大功率時，動力輸出會急速下降，此時騎士便會準(zhǔn)備升擋，換入下一擋位繼續(xù)加速。究竟要在最大功率出現(xiàn)后多久換擋則是問題所在，得視換擋之后，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速會落在何處，動力輸出狀況如何而定。假設(shè)變速箱采疏齒比設(shè)計(jì)，那發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速便會掉落許多，此時為了提升換擋之后的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速，便會采取延遲換擋的策略，以彌補(bǔ)整體的加速表現(xiàn)。第二個考慮的，則是發(fā)動機(jī)的震動情形：若騎士不以加速為目的，只是輕松地騎乘漫游，一般會考慮換擋的因素是發(fā)動機(jī)震動，起步之后，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速會隨著車速而增加，隨之而來的便是越來越大的震動，當(dāng)發(fā)動機(jī)震動超越騎士所能接受的范圍時，騎士便會換擋，以較低的轉(zhuǎn)速來繼續(xù)加速，震動隨之降低。

　　加速時，如何拿捏換擋的時機(jī)需要經(jīng)驗(yàn)的累積

　　退擋

　　當(dāng)騎士需要動力，而無法經(jīng)由全開油門來獲得足夠的輸出時，就會需要以退擋的方式來取得較大的動力。以搭載V型雙缸發(fā)動機(jī)的車種為例，一般V-twin的動力輸出為扭力高原的形態(tài)，換句話說，V-twin自低轉(zhuǎn)速域開始便能輸出穩(wěn)定的扭力直到高轉(zhuǎn)速域。從這一點(diǎn)來看V-twin發(fā)動機(jī)的輸出會發(fā)現(xiàn)，只要在同一個擋位，不管發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速如何，只要油門全開，發(fā)動機(jī)會輸出幾乎一樣的扭力來加速。

　　既然是如此，那么退擋是否還能提升加速能力呢？答案還是YES！只要發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速處于中、低轉(zhuǎn)速，便可利用退擋使變速箱中的齒比改變，增加減速比，放大扭力，車的加速自然變快了。然而若此時發(fā)動機(jī)已處于高轉(zhuǎn)速域，則退擋后可能將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速逼入紅線區(qū)域，反而沒有加速的效果，此時將油門全開，已經(jīng)是目前能得到的最大加速度了。V-twin穩(wěn)定的扭力高原即為其受歡迎的特點(diǎn)之一，騎士只要依照轉(zhuǎn)速是否還有升高的空間來決定是否要降擋加速，或是以油門全開的方式直接加速。

　　若以直列四缸的發(fā)動機(jī)來討論，情況就要復(fù)雜一些了，原因在于直列四缸的發(fā)動機(jī)在扭力輸出方面，會隨著轉(zhuǎn)速的提升而向上攀升，直到最大扭力出現(xiàn)之后才慢慢下滑，尤其是注重于高轉(zhuǎn)速域功率輸出的發(fā)動機(jī)，在中、低轉(zhuǎn)速域的輸出通常是非常虛弱的。在這種情形之下，只要發(fā)動機(jī)處于中、低轉(zhuǎn)速，就算把油門全開也無法獲得扭力輸出，因此需要利用退擋的方式，將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提升至扭力輸出的轉(zhuǎn)速域。退擋之后，除了發(fā)動機(jī)本身的扭力輸出增加之外，變速箱中的減速比也會變大，所以后輪輸出的扭力值會暴增，使得四缸車在退擋加速時需要更加小心操控。

　　退擋補(bǔ)油

　　退擋補(bǔ)油是經(jīng)?？梢月牭降囊环N技巧，也是跨騎車基本的一種操作，只要站在路旁聽聲音，就可以知道騎士操作退擋的技巧是否純熟。一般而言，只要是進(jìn)行退擋，就需要補(bǔ)油門，主要是利用操作離合器將發(fā)動機(jī)與變速箱切開的同時，將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提升，降擋之后，才能平順地前進(jìn)。假設(shè)需從三擋退至二擋，此時三擋的轉(zhuǎn)速為五千轉(zhuǎn)，退入二擋之后發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速必須提升至七千轉(zhuǎn)，那么這二千轉(zhuǎn)的差異，就必須靠拉離合器時補(bǔ)油門的方式來彌補(bǔ)：在離合器切開的瞬間補(bǔ)油門、同時退擋！在退擋時一起補(bǔ)油門并不會太難，需要練習(xí)的是，在剎車的情形之下同時退擋、補(bǔ)油門。此時右手指必須拉住剎車?yán)瓧U，在退擋的同時又必須扭動手腕做出精準(zhǔn)的補(bǔ)油動作。若是補(bǔ)油不足或是過多，則會產(chǎn)生車輛頓挫（甚至后輪鎖死的情形）或是突然加速的情形。

　　不論騎士選擇用幾指來拉剎車，如何同時剎車、同時退擋補(bǔ)油都需要熟練的技巧

　　變速箱究竟變的是什么魔術(shù)？

　　以上提了這么多變速箱的重要性，以及騎乘時所會遇到的各種狀況，但變速箱的葫蘆內(nèi)到底賣的是什么藥，四擋、五擋及六擋變速箱又差在何處？所謂的循環(huán)擋及國際擋又有何差別？這里將逐一為各位解說。

　　解剖變速箱

　　大家都已經(jīng)知道齒輪是變速箱的基本零件，也知道不同擋位是由不同齒比的齒輪在做傳遞動力的動作，但究竟這些齒輪是如何配合的呢？打開變速箱，首先會看到兩串齒輪，以六擋變速箱為例，每串齒輪上有六顆大小不一的齒輪，而穿過這兩串齒輪的軸心則稱為主軸及副軸。換句話說，變速箱的基本構(gòu)造就是主軸及副軸，上面各串六顆齒輪。雖然兩個軸上的六個齒輪在齒數(shù)上都不相同，但是卻可以將兩支軸并在一起，兩對、兩對齒輪互相咬合如圖一所示，圖上并有每一對齒輪的編號，從1至6。

　　主軸上，齒輪A1至A4是與主軸相結(jié)合的，也就是說，主軸轉(zhuǎn)一圈，這些齒輪也會跟著轉(zhuǎn)一圈；相對的，A5及A6則是與主軸不相結(jié)合，也就是說齒輪A5及A6中間挖了一個洞，讓主軸穿過去而已，不管主軸怎么轉(zhuǎn)，與這兩個齒輪無關(guān)。在副軸上，情況剛好與主軸相反，齒輪B5及B6是與副軸相結(jié)合的，會跟著副軸一同旋轉(zhuǎn)；而齒輪B1至B4則是與副軸不相結(jié)合，副軸的轉(zhuǎn)動不會影響這四個齒輪的轉(zhuǎn)動。在變速箱中，主軸端是與發(fā)動機(jī)的曲軸相連的，而副軸則是與傳動系統(tǒng)中的小齒盤相連結(jié)。換句話說，主軸在變速箱中擔(dān)任動力輸入的角色，而副軸則是擔(dān)任動力輸出的角色，而剩下的六組大小不一的齒輪，則是六個擋位。

　　依照前面所說，主軸上只有齒輪A1至A4與主軸是相連結(jié)的，而副軸上只有齒輪B5及B6和副軸相連結(jié)，所以當(dāng)主軸轉(zhuǎn)動時，只會有齒輪A1至A4跟著轉(zhuǎn)動，雖然齒輪B1至B4也會被主軸的齒輪所帶動，但卻因?yàn)檫@些齒輪都沒有跟副軸結(jié)合，所以不會帶動副軸，也就是說，目前的狀況，不論主軸怎么轉(zhuǎn)，副軸是不為所動的。如此的狀態(tài)，不就像是不論怎么轉(zhuǎn)動油門，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速怎么提升，車子還是停留在原地嗎？這就是空擋的狀態(tài)。在空擋時，雖然六個齒輪仍是互相咬合，但在巧妙的安排下，雖然發(fā)動機(jī)一直輸入動力，但卻都不會傳遞至副軸，只是原地空轉(zhuǎn)。

　　在此要開始介紹其他在變速箱中的零件，分別是撥叉及變速鼓：撥叉總共有三支，形狀是Y字形，以開岔的那一端夾持著齒輪，第一支撥叉夾持著齒輪A2與A4（其實(shí)齒輪A2及A4的中間是相連的），第二、第三支撥叉則分別夾持著齒輪B5及B6，撥叉的作用在于控制這幾個齒輪左右平行移動。這些齒輪雖然都與主軸或副軸相連結(jié)，但卻可以在軸上平行移動。變速鼓則是控制撥叉位置的零件，每擋騎士踩下打擋桿時，變速鼓便往前轉(zhuǎn)動一步，撥叉的位置也隨之改變，控制特定齒輪的左右位置。當(dāng)騎士勾起打擋桿時，變速鼓便往后轉(zhuǎn)動一步，撥叉也同時回復(fù)到上一個位置。

　　在空擋狀態(tài)時，主軸及副軸是沒有連結(jié)的，不論發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速是多少，與主軸相連結(jié)的齒輪A1至A4雖然同時帶著B1至B4轉(zhuǎn)動，但就是無法使副軸轉(zhuǎn)動。但當(dāng)騎士踏入一擋時，此時變速鼓往前轉(zhuǎn)動一步，使得夾持著齒輪B5的撥叉往左邊移動，使得齒輪B5向齒輪B1靠近，并互相結(jié)合（齒輪B1的右側(cè)及齒輪B5的左側(cè)是附有齒狀的結(jié)構(gòu)，當(dāng)兩者靠近時，便會互相結(jié)合，同步轉(zhuǎn)動）。此時，整個變速箱的機(jī)制就在從此改變，動力自主軸輸入之后，便帶動著齒輪A1同步轉(zhuǎn)動，而齒輪A1也帶著齒輪B1轉(zhuǎn)動，但是兩者的轉(zhuǎn)動速度會依照兩者的齒數(shù)比例而有所改變，原本齒輪B1只是在副軸上空轉(zhuǎn)，但是由于已經(jīng)和B5做了結(jié)合，所以齒輪B1便會帶著B5同步轉(zhuǎn)動，且因?yàn)辇X輪B5和副軸是相結(jié)合的，所以齒輪B5也會帶著副軸同步轉(zhuǎn)動。最后的結(jié)果就是，主軸開始帶著副軸轉(zhuǎn)動，動力開始經(jīng)由主軸傳遞至副軸，傳出變速箱，而主軸及副軸的轉(zhuǎn)速比例正是依照齒輪A1及B1的比例做調(diào)整，這就是一擋。當(dāng)騎士的左腳再度上勾，要將擋位換入二擋時，此時變速鼓便再度往前轉(zhuǎn)一步，將控制齒輪B5的撥叉向右移動，回復(fù)到原位，并繼續(xù)往右移動，往B2齒輪靠去，與之結(jié)合。此時從發(fā)動機(jī)曲軸傳遞來的動力便由主軸傳遞至齒輪A2，由齒輪A2帶動著齒輪B2，齒輪B2雖然沒有辦法驅(qū)動副軸，但卻與齒輪B5相結(jié)合，經(jīng)由齒輪B5將動力傳遞至副軸，輸出變速箱。當(dāng)騎士繼續(xù)勾起打擋桿，則變速鼓會繼續(xù)往前轉(zhuǎn)進(jìn)一步，撥叉會再度移動。若是騎士踩下打擋桿，則變速鼓會倒退一步，將撥叉回復(fù)到前一個擋位的位置。原本可以自由轉(zhuǎn)動的主軸與副軸就在三支撥叉巧妙地移動之下，可以完成六種齒比的擋位，且齒輪均一直咬合著。

　　循環(huán)擋與國際擋

　　在市場上常見的商用跨騎車，不少采用“循環(huán)擋”的換擋方式，而世界上主流的大排量摩托車，則均采用所謂的國際擋。循環(huán)擋的換擋方式為空擋之下，往前踩為入一擋，再往前踩為入二擋，繼續(xù)踩至最高擋位后，再繼續(xù)往下踩則換為空擋，并重復(fù)一、二、三等擋位順序。往后踩則為退擋，由空擋退為最高擋位、次高擋位……直到一擋、回到空擋。國際擋的換擋方式則有所不同，由空擋往下踩是入一擋，但再來則無法繼續(xù)往下踩，必須往上勾進(jìn)入二擋，若往上勾得太輕，則會變回空擋，從二擋繼續(xù)往上勾則入三擋、四擋，直到最高擋位才無法繼續(xù)上勾。

　　兩種變速箱在結(jié)構(gòu)上完全一樣，都具有變速齒輪組，主軸及副軸，撥叉及變速鼓，樣樣不少。唯一的差別在于變速鼓的不同，循環(huán)擋的變速鼓在打至最高擋位時還可以繼續(xù)往前動一步，此時已經(jīng)轉(zhuǎn)動360度，回到原本空擋的位置。但在國際擋的變速鼓部分，打到最高擋位時，變速鼓便卡死，無法繼續(xù)往前轉(zhuǎn)動，要退擋只能踩下打擋桿，將擋位退回。在設(shè)計(jì)上，國際擋是為了安全考量，使騎士在高速下不至因?yàn)椴僮麇e誤而打入空擋。也確保退擋時，就算退至一擋，也不至于繼續(xù)退至空擋。

　　工程師在發(fā)明了發(fā)動機(jī)之后，接著又為其設(shè)計(jì)變速箱，使發(fā)動機(jī)的動力輸出獲得發(fā)揮。手動擋位變速箱除了讓發(fā)動機(jī)更容易處于高功率輸出狀態(tài)，也帶來了操駕的樂趣。雖然手動擋位變速箱能讓騎士更頻繁地使用最大功率來加速，但卻仍然不是恒時供應(yīng)；于是CVT變速系統(tǒng)因此應(yīng)運(yùn)而生，可以在任何速度都以最大功率來加速。

　　CVT變速系統(tǒng)使踏板車成為了構(gòu)造簡單、容易操作的二輪車種，只要轉(zhuǎn)下油門，車輛便會自動向前走，逐漸加速，并維持適當(dāng)?shù)陌l(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速來輸出動力，驅(qū)動車輛。CVT變速系統(tǒng)除了使用在小排氣量的代步車種之外，也被運(yùn)用在大排量的踏板車之上，如Yamaha T-Max或是HondaSilver Wing，這表示成熟的CVT技術(shù)不但能帶來方便，更能發(fā)揮發(fā)動機(jī)的性能，使其成為與眾不同的車種。

　　CVT傳動歷史