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傳動系統的研發
班級:車輛三甲
學號:49715012
姓名:趙宗祺
指導老師:吳宗霖
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一、前言
二、傳動的發展
三、傳動系統的分類布置
四、傳動系統
五、未來趨勢
六、結論
七、參考資料
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傳動的發展
在傳動系統中包括了變速箱、差速器、傳動軸三項重要的組件。傳動
系統的要務就是將引擎的動力傳送到車輪。由於汽車的引擎在車身上
擺設方式的不同,使得引擎與傳動系統的組合形成多樣的變化。多數
的組合方式與汽車的用途或性能要求有關。常見的組合方式有前置引
擎前輪驅動(FF)、前置引擎後輪驅動(FR)、中置引擎後輪驅動(MR)。
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傳動系統的分類布置
汽車的傳動系統布置可以分為五類:發動
機前置后輪驅動(FR)、發動機前置前輪
驅動(FF)、發動機中置后輪驅動(MR)、
發動機后置后輪驅動(RR)和四輪驅動
(4WD)。
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傳動系統-變速箱
自排車的銷售量一直是高居於台灣的汽車消費市場之上,
顯然成為主流商品,在台灣既然有這麼多人使用自排車,
那麼你是不是也開自排車呢?從前關於自排車的說法已經
聽得太多,但是不知道你是不是覺得艱澀的原理讀起來太
辛苦;雖然各家車廠配置在自排車上的自動變速箱都不盡
相同,操作方式也大異其趣。
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傳動系統-變速箱
最早的自動變速箱源自於船舶
西元一九○八年之前,有一個德國的Vulcan造船廠,在當時為了要解決傳動
時減速的問題, 就指派了廠裡一個電機工程師, 叫做Fottinger博士,當時
的他正在做一項電力減速器的研究,他認為,如果使用電力減速器的話就必
須先將動能變成電能,再由電能轉換成機械能來作功,如此一來雖然可以達
到一些減速的目的,可是,這種以電為「能」的轉換媒介,就得要用發電機
及馬達等一大堆附屬的配件才能工作,所以電力減速器就會變得很笨重,而
且更慘的是工作效率並不高,於是乎偉大的Fottinger博士就開始努力的研究
液體減速器。
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傳動系統-變速箱
它的工作基本理論是利用蒸氣渦輪機產生動能帶動液體,讓液體也具有動能,
再利用液體的動能去變成機械能,所以Fottinger博士根據這個原理在一九○
八年製造出第一具「液體扭力變換器」;其減速比為5:1,傳動效率將近
85%,而且能夠傳輸兩萬匹以上的馬力,不過由於當時螺旋齒輪的問世及應
用,結果就取代了Fottinger博士辛苦研究的液體扭力變換器,所幸,一九二
二年左右,當柴油引擎開始使用於船舶的時候,由於會產生巨大的「扭震」
不但會把齒輪式的變速箱嚴重的破壞,甚至會讓船舶的航行也有危險,所以
這一次他把液體接合器與齒輪式變速箱一起使用,結果傳動效率高達98%,
還解決引擎產生扭震的問題,因此這個發明經過他的老東家Vulcan造船廠使
用後也證明了效果非常好。
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傳動系統-變速箱
後來把這個偉大的發明運用的汽車上的是英國工程師Sinclair先生,由於他是
在碼頭研究如何使用扭力變換器運用於船舶起重機的人,所以他就想,每次
坐公車的時候都要忍受起步、停車、換檔時的震動,實在是很煩,那麼如果
能將Fottinger博士發明的液體扭力變換器應用在公車上,那麼震動就可以減
少很多,結果經過了不斷的改良和試驗,終於成功的製造出汽車用的液體接
合器與液體扭力變換器,當然任何的技術與發明都會不斷的進步與改良,因
此到了西元一九二六年也就是民國十五年的時候,蘇格蘭的Allan Coats又發
明了「液體扭力變換接合器」,到了這個時期,利用液體傳動的技術已經成
型,所以就開始廣泛的應用於汽車上!
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傳動系統-變速箱
無段變速自動變速箱
至於現在各廠家都在發展的無段自動變速箱,是一九五八年的時候由荷蘭的
DAF(Van Doorne's Automobiel Fubrick)公司,首先將Variomatic的V型皮帶傳動
技術運用於小型汽車上,此後DAF公司成立了一個專門研究CVT變速箱的機
構,於一九七五年民國六十四年的時候,成功的開發出新型的金屬 V型皮帶,
定名為Transmatic來取代橡膠製的皮帶,此後速霸陸汽車發表的ECVT就是來
自於DAF的技術,加上與日本的三菱電機合作開發而成,使用於Justy之上,
這種CVT無段變速系統,飛雅特的PUNTO也有使用,而日產的March所使用
的NCVT系統與速霸陸的ECVT比較起來大致上相同,
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傳動系統-變速箱
自動變速的時機是決定於車速以及節氣門的開度(油門踏板深度的意
思),機械式的自動變速箱是靠著這兩項資料來決定換檔時機,當然車
速是利用速度感應閥來做取得資料的工具,當車子行進的時候,變速箱
的輸出軸會轉動,油就會流到閥槽內,油一開始會因為閥門的遮蓋,流
入槽內的油很少,但是工作開始後離心力及彈簧的力量會變得比速度控
制器內的壓力更大,如此一來原先的閥門就會開得更大,而油不斷流入
槽內,速控器的壓力就會上升,這個時候油就會流向控制迴路,造成換
檔的訊息,而節氣門的開度又與進氣歧管的負壓有互動關係,所以當進
氣歧管內的真空有了變化的時候也就等於是告訴變速箱引擎負荷的狀態
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傳動系統-變速箱
4AT自動變速箱目前是主流 現在市面上的平價自排車,所使用的自動變速箱
幾乎都是這一種,因為這種自動變速箱造價不貴,而且工作效率也符合搭配
的引擎,比起電子控制的五速自動變速箱,構造算是相當簡單,所以各家車
廠的花樣都在有沒有OD檔作文章,其實OD檔的原理及用途很單純,它絕不
是什麼人家說的「超車檔」,它只是一個讓駕駛人能夠選擇要不要使用的
「超比傳動」檔而已, 所謂超比傳動就是一個減速比小於1.0的檔位,目的只
是為了省油而已,所以當有人說把OD檔關掉後車子會變的像TURBO車一樣
加速很快,實在是太誇張了,那種猛加速的感覺只是因為關掉OD後回到原來
的最高檔位,而駕駛人重踩油門的結果又造成Kick down如此一來等於一口氣
連降兩檔,當然就會有所謂「恐怖」的加速感覺,其實沒那回事!
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傳動系統-變速箱
電子控制五速自動變速箱 是現今最高檔自動變速箱 ,其實五檔的自動變速箱
就是四檔自動變速箱的延伸,增加檔位的方式並沒有突破以往的技術,可是
對於製造大排氣量的高級車種廠商而言,以電子控制的五檔化自動變速箱由
於可以提供較密的齒比,可以讓車子的加速更為連慣,換擋間的滑差也能夠
減小,使得舒適性大幅的提高,因此對於一些高性能車自排種而言無疑的是
一項於傳動系統的上的突破,尤其是針對於電子控制的部份,新一代的電子
控制技術,提供了駕駛人能夠依照行車狀態、駕駛意圖,來自由選擇變速箱
換擋時機工作的條件。
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未來趨勢
智慧控制型變速箱 是未來趨勢
其實現在較先進的電子式自排變速箱都已經具備了自動學習模式,不!應該
這麼說,現在自動控制的技術都已經相當成熟,所以智慧型的控制系統便可
以進一步的取得道路狀況、如上下坡、路面摩擦力、彎道曲域、車速及駕駛
人意圖像煞車、方向盤轉動、加速意圖等等的資料,送給電腦判斷再依據駕
駛人的用車習慣計算出適當的檔位以應付不斷變化的路況,所以這種進步的
技術絕不是當初的汽車工程師所能想像的。
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結論
目前駕駛人只能選擇於行駛檔位的升檔與降檔,但是儘管
如此,自手排的出現都已經讓自排車的樂趣大幅提昇,所
以隨著時間的改變,自手排自動變速箱普及化的腳步就更
接近我們了。
參考資料
http://www.people.com.cn/BIG5/qiche/14556
/2407471.html
http://www.xifute.cn/xinwen_read.aspx?xwid=
20100323091331656
http://tw.knowledge.yahoo.com/question/ques
tion?qid=1008031906756