標題: 大彈簧學問 [列印本頁]

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作者: bluefairy     時間: 2008-2-19 10:45 AM    標題: 大彈簧學問

大彈簧在 CVT 變速系統裡佔了重要的角色，但是大彈簧似乎學問很高

想問問大家，假如 A 和 B 都寫一樣轉速的大彈簧

    A 比較長

    B 比較短

那這樣兩者特性差在哪呢？麻煩請指教，謝謝。

　
§ A.1 by algernon

大彈簧就只有幾個參數：

   1.

      圈數
   2.

      線徑(彈簧鋼絲的粗細)
   3.

      長度

如果用的是相同材質，那麼對於線徑一樣的彈簧來說，圈數越多代表它越軟，也就是 K值越小；相對的，如果圈數一樣，那麼線徑越粗的就越硬。如果你把彈簧剪短，那麼 K值就會變大，會變硬，不會如預期中的變軟。

而所謂的 K值，指的是要讓它壓縮 1公分，需要多少公斤的力量，這個在彈簧出廠時就已經決定了。除了溫度與疲勞會使K質變小以外，安裝時沒有其他方法讓 K值改變。

談到彈簧長度，我們看一下樓主的問題：
>> 假如 A 和 B 都寫一樣轉速的大彈簧

>> A 比較長

>> B 比較短

>> 那這樣兩者特性差在哪呢?

我們把它改成比較明確一點的問題： (數字是假設的)

    A彈簧比較軟但是比較長，假設它 20公分長，K值是 5kg/cm

    B彈簧比較硬但是比較短，假設它 15公分長，K值 8kg/cm

假設裝進去開閉盤以後，會被壓縮到剩下10公分

這時候樓主的問題就很清楚了，長度不同，一開始的初始壓縮量不一樣，也就是俗稱的預載量不同：

    對於 A彈簧來說，被壓縮了 10公分

    對於 B彈簧來說，被壓縮了 5公分

騎起來的差異如何呢？我們可以從簡化過變因的變速系統行為來推知：

引擎開始轉動，普利珠被離心力向外甩，經由三角函數轉換，珠子施加於軌道與壓板的力量被轉換成普利盤夾緊的力量；再經過一次三角函數的轉換，普利盤夾皮帶的力樣經過皮帶傳達到開閉盤，變成將開閉盤打開的力量。

對於 A彈簧需要 5kg*10公分，也就是超過 50公斤之後開閉盤才會開始打開

對於 B彈簧來說則只要 40公斤的力量開閉盤就會開始打開

在引擎轉速讓皮帶推開開閉盤的力量到達預載值時，開閉盤開始打開，變速開始。對於A彈簧來說，變速開始的轉速略高，也就是說起步之後引擎轉速會拉的比較高一些才開始變速，但是一開始變速之後，每多 10公斤的力量 A彈簧就會在多張開 2公分，而B彈簧則只多張開 1.25公分，這把他想成A彈簧已經換到 3檔了，B彈簧才剛切進二檔。

假設這 10公斤相當於 A車引擎多了兩千轉，開閉盤張開 2公分，那麼 B車引擎必須要多 2500rpm左右才會有多餘的 16公斤力量來把開閉盤多撐開 2公分。

離心力跟切線速度平方成正比，還沒開始變速時，珠子的起始位置一樣，因此離心力相當於跟轉速平方成正比，三角函數轉換都是一次方的，所以皮帶推動開閉盤讓彈簧壓縮的力量會和離心力成正比，跟轉速平方成正比，因此：

    2000平方：2500平方 會很接近 10公斤：16公斤

（先把扭力轉換器忽略掉）因此裝 A彈簧的車若時速 30公里時開始變速，加速到了時速 70公里時轉速增加 2000轉，速度增加40公里；那麼裝 B彈簧的車可能比較接近時速 24公里時開始變速，引擎轉速增加 2500轉，時速卻只增加 41公里變成 65公里。

具體一點的講，裝 A彈簧的車騎起來的特像比較接近：起步後拉轉較高，然這個轉速會一直維持到時速較高時才慢慢再拉高，如果油門灌的不夠深則中速還會稍微掉轉（掉轉是扭力轉換溝的作用）；而裝 B彈簧的車會比較像：較為低轉就起步了，隨著速度上升，轉速也跟著一起拉高。

通常裝長彈簧的車比較容易把轉速維持在最大扭力附近，但是低速騎乘時引擎轉速拉的比較高；裝短彈簧的車，雖然再加速反應比較好一點，但是 0∼60的加速通常會較慢一些，而且高速時需要比較高的引擎轉速。

要注意的是引擎扭力曲線，開閉盤的扭力轉換溝角度，普利盤溝槽角度等等都會影響變速的曲線。

上面講的只是概略的狀況，實際上彈簧的搭配建議你還是遵循原車的設定下去作微調就好，除非你的車已經改完全套，設定已經跟原廠設計沒關係了。

另外建議大家，在彈簧變硬與普利珠偷輕的這兩個可選擇的方法中，盡量不要去把彈簧加的太硬，彈簧硬代表摩擦力大，引擎輸出的POWER就會損失較多一部份去克服這個摩擦力，另一方面摩擦生熱，傳動的溫度也會比較高，熱衰竭更嚴重。

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