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CVT变速系统之大弹簧
CVT变速系统之大弹簧
大弹簧就只有几个参数:
圈数
线径(弹簧钢丝的粗细)
长度
如果用的是相同材质,那么对于线径一样的弹簧来说,圈数越多代表它越软,也就是 K值越小;相对的,如果圈数一样,那么线径越粗的就越硬。如果你把弹簧剪短,那么 K值就会变大,会变硬,不会如预期中的变软。
而所谓的 K值,指的是要让它压缩 1公分,需要多少公斤的力量,这个在弹簧出厂时就已经决定了。除了温度与疲劳会使K质变小以外,安装时没有其他方法让 K值改变。
谈到弹簧长度,我们看一下楼主的问题:
>> 假如 A 和 B 都写一样转速的大弹簧 >> A 比较长
>> B 比较短
>> 那这样两者特性差在哪呢?
我们把它改成比较明确一点的问题: (数字是假设的)
A弹簧比较软但是比较长,假设它 20公分长,K值是 5kg/cm
B弹簧比较硬但是比较短,假设它 15公分长,K值 8kg/cm
假设装进去开闭盘以后,会被压缩到剩下10公分
这时候楼主的问题就很清楚了,长度不同,一开始的初始压缩量不一样,也就是俗称的预载量不同:
对于 A弹簧来说,被压缩了 10公分
对于 B弹簧来说,被压缩了 5公分
骑起来的差异如何呢?我们可以从简化过变因的变速系统行为来推知:
引擎开始转动,普利珠被离心力向外甩,经由三角函数转换,珠子施加于轨道与压板的力量被转换成普利盘夹紧的力量;再经过一次三角函数的转换,普利盘夹皮带的力样经过皮带传达到开闭盘,变成将开闭盘打开的力量。
对于 A弹簧需要 5kg*10公分,也就是超过 50公斤之后开闭盘才会开始打开
对于 B弹簧来说则只要 40公斤的力量开闭盘就会开始打开
在引擎转速让皮带推开开闭盘的力量到达预载值时,开闭盘开始打开,变速开始。对于A弹簧来说,变速开始的转速略高,也就是说起步之后引擎转速会拉的比较高一些才开始变速,但是一开始变速之后,每多 10公斤的力量 A弹簧就会在多张开 2公分,而B弹簧则只多张开 1.25公分,这把他想成A弹簧已经换到 3档了,B弹簧才刚切进二档。
假设这 10公斤相当于 A车引擎多了两千转,开闭盘张开 2公分,那么 B车引擎必须要多 2500rpm左右才会有多余的 16公斤力量来把开闭盘多撑开 2公分。
离心力跟切线速度平方成正比,还没开始变速时,珠子的起始位置一样,因此离心力相当于跟转速平方成正比,三角函数转换都是一次方的,所以皮带推动开闭盘让弹簧压缩的力量会和离心力成正比,跟转速平方成正比,因此:
2000平方:2500平方 会很接近 10公斤:16公斤
(先把扭力转换器忽略掉)因此装 A弹簧的车若时速 30公里时开始变速,加速到了时速 70公里时转速增加 2000转,速度增加40公里;那么装 B弹簧的车可能比较接近时速 24公里时开始变速,引擎转速增加 2500转,时速却只增加 41公里变成 65公里。
具体一点的讲,装 A弹簧的车骑起来的特像比较接近:起步后拉转较高,然这个转速会一直维持到时速较高时才慢慢再拉高,如果油门灌的不够深则中速还会稍微掉转(掉转是扭力转换沟的作用);而装 B弹簧的车会比较像:较为低转就起步了,随着速度上升,转速也跟着一起拉高。
通常装长弹簧的车比较容易把转速维持在最大扭力附近,但是低速骑乘时引擎转速拉的比较高;装短弹簧的车,虽然再加速反应比较好一点,但是 0~60的加速通常会较慢一些,而且高速时需要比较高的引擎转速。
要注意的是引擎扭力曲线,开闭盘的扭力转换沟角度,普利盘沟槽角度等等都会影响变速的曲线。
上面讲的只是概略的状况,实际上弹簧的搭配建议你还是遵循原车的设定下去作微调就好,除非你的车已经改完全套,设定已经跟原厂设计没关系了。
另外建议大家,在弹簧变硬与普利珠偷轻的这两个可选择的方法中,尽量不要去把弹簧加的太硬,弹簧硬代表摩擦力大,引擎输出的POWER就会损失较多一部份去克服这个摩擦力,另一方面摩擦生热,传动的温度也会比较高,热衰竭更严重。
如果要讨论的主题是K值相同,但是长度不同,结果会是怎么样?
C弹簧比较长,假设它 20公分长,K值是 8kg/cm
D弹簧和B弹簧相同,假设它 15公分长,K值还是 8kg/cm
那么装到 10公分的开闭盘之后,预压值是
C弹簧 80kg
D弹簧 40kg
要两车开始变速的转速相同时,配D弹簧的珠重最少要增加多少呢?
(80 / 40)的平方跟是 1.414,珠重大约要增加 41%
这边假设这样:
C车装了 14克的珠子
D车装了 10克的珠子
离心力跟切线速度平方成正比,也和珠重成正比,还没开始变速时,珠子的起始位置一样,因此离心力相当于跟『转速平方与珠子的重量乘积』成正比。
三角函数转换都是一次方的,所以皮带推动开闭盘让弹簧压缩的力量会和离心力成正比,因此跟『转速平方与珠子的重量乘积』成正比,因此:
10克平方:14克平方 会很接近 40公斤:80公斤
跟前面推论的方法一样,每多 16公斤,开闭盘会被多推开 2公分,这时两车是相同的,但由于珠重不同,因此D车要稍高的转速才会让开闭盘推开 2公分,假设这边一样是 2000转,而C车只要增加 1000转就有这样的力量去推开开闭盘了,所以 C车与 D车的骑乘特性差异,也会跟前面讨论的长弹簧-短弹簧的 CASE很接近。
以上内容谢谢观赏,希望对大家有帮助。
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