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標題: 淺談減速比 -- 從金狼與HUSKY的加速差異聊起
時間: Fri May 1 11:33:32 1998

作者: hhws (喜歡貼地飛行) 看板: SYM_WOLF
標題: 淺談減速比 -- 從金狼與HUSKY的加速差異聊起
時間: Fri May 1 09:22:32 1998

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淺談減速比 -- 從金狼與HUSKY的加速差異聊起 ...by hhws

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三陽金狼150與HUSKY 150在外觀上差異甚大，但卻有著接
近的引擎表現。由於平車與嬉皮車的屬性迥異，兩車雖擁有類
似引擎，檔位設計卻不相同，而營造出全然不同的騎乘感受。

　　以下將從動力傳輸談起，淺釋減速比、總減速比、一及二
次減速機構的意義，並以金狼與HUSKY 為實例，利用原廠數據
加以計算的結果說明兩車的變速差異。因閱讀對象設定為無機
械背景之網友，故文中有諸多重覆說明之處，知識傳播過程中
之〞信達雅〞原本就困難，更還有要求〞簡〞的；呵呵..hhws
不才，傾向用反覆說明的方式表達，諸先進可否暫時降低標準
姑且讀之？有謬誤之處，還請不吝來信或回文指正。

一、動力產生：
　　引擎的動力由產生、傳至後輪的順序：
　　活塞往復運動→曲軸將往復運動變為轉動→離合器
　　→變速齒輪組→前齒盤→驅動鏈條→後齒盤→後輪。

二、傳動系統：
　　機車完整的傳動系統包括（依傳動的順序）：
　　一次傳動裝置（又稱一次減速機構）、離合器、變速機構、
　　二次傳動裝置（又稱二次減速機構或最終傳動）。
　１．〞一次〞為第一次之意；〞二次〞為第二次之意。
２．為切合題意，下文將〞一次傳動裝置〞及〞二次傳動裝
　　　置〞分別稱為〞一次減速機構〞及〞二次減速機構〞。

三、什麼是一次減速機構？
　　活塞在汽缸中上下運行的〞往復運動〞透過曲軸而轉變成
　　〞轉動〞。曲軸的動力透過曲軸端的〞小齒輪〞傳達到離
　　合器端的〞大齒輪〞，大小齒輪相嚙合就造成了大齒輪的
　　減速效果。這大小齒輪組就是一次減速機構。

四、什麼是二次減速機構？
　　前齒盤一般比後齒盤小，兩者透過鏈條連結又造成了第二
　　次的減速效果，這前、後齒盤及鏈條就稱為二次減速機構。
　　軸傳動或無段自動變速的機車也有其相當的二次減速機構。
　（注意：鏈條只傳輸動力，理論上與齒比或減速無關。）

五、為什麼要利用一次減速機構來減速？
　１．因為機車引擎由於轉速高，加上驅動輪徑大，若只有變
　　　速機構及二次減速機構似嫌不足。
　２．若未經一次減速，則將使離合器轉速過高，易導致潤滑
　　　油劣化、損失，使離合器耐久性降低。
　３．若無一次減速，變速機構將因轉速太高而導致變速動作
　　　操作不良。（註）

　　　一次及二次減速比須做整體的考量。如一次減速比之值
　　　過小（即小齒輪過大或者大齒輪過小），將導致後齒盤
　　　必須設計過大，導致重量增加及外觀設計的問題。

　　　注意事項：一、二次減速機構不應被誤會為一、二檔的
　　　齒比。

六、單車與機車的變速齒輪的異同：
　　機車變速原理類似變速單車，但變速機構則與單車不同。
　　在此僅介紹機車與單車變速齒輪的差異。以機車的一檔為
　　例，就有一檔驅動齒輪及一檔被動齒輪共兩個齒輪，其餘
　　每一檔也都有驅動及被動齒輪各一，所以像金狼五檔車就
　　有十個變速齒輪，野狼四檔車有八個變速齒輪；不同於單
　　車的前面一段（或二、三段）齒輪對應後方五段齒輪作為
　　變換五個檔位的設計。

七、驅動與被動齒輪：
　　機車各檔位變速齒輪的大小（直徑）順序：
　　〞驅動〞齒輪：５檔＞４檔＞３檔＞２檔＞１檔
　　〞被動〞齒輪：５檔＜４檔＜３檔＜２檔＜１檔

　　下圖是簡化過的示意圖，要用點想像力：
圖例：〞═”代表驅動齒輪、〞▓”代表被動齒輪


檔：１　２　３　４　５　　

　　　　　　　　　　　═　
　　 ═　═　　
　 　　　═　═　═　
　　 　 ═　═　═　═　
═　═　═　═　═　
======═　═　═　═　═======　輸入軸
　　　═　═　═　═　═　
　　　 　═　═　═　═　
　　　▓　　　═　═　═　
　　　▓ ▓　　　═　═　
　　　▓ ▓　▓　　　═　
　　　▓ ▓　▓　▓
　　　▓　▓　▓　▓　▓
======▓　▓　▓　▓　▓======　輸出軸
　　　▓　▓　▓　▓　▓
　　　▓　▓　▓　▓
　　　▓　▓　▓
　　　▓　▓　
　　　▓
　檔：１　２　３　４　５　　

　　由齒輪嚙合的關係可以發現：一檔齒輪組造成扭力大、速
　　度慢（減速比最大），五檔齒輪組造成行車速度快（減速
　　比小）、扭力小。

八、何謂減速比：
　　大小兩齒輪嚙合，施力在小齒輪上使大齒輪上的重物上升，
　　可以省力（扭力大）但費時（速度慢）。施力在大齒輪上
則反之。減速比其實就是兩嚙合齒輪直徑大小差異的程度。
　　所謂變速齒輪的減速比，可說是大小兩齒輪的齒數比或直
　　徑比（皆同義）。假定一檔〞驅動齒輪〞齒數是４，對應
　　的一檔〞被動齒輪〞齒數是１１，則一檔減速比為１１／４
　　＝２．７５。

　　減速比（值）與扭力、速度的關係如下：
　　減速比＞１：扭力大，速度低。
　　減速比＝１：驅動與被驅動的齒輪大小相等。通常為五檔
　　　　　　　　車的四檔。
　　減速比＜１：扭力小、速度高，俗稱超比檔（over drive），
　　　　　　　　四檔車的第四檔或五檔車的第五檔屬之。

九、總減速比是什麼？
某檔的〞總減速比〞計算方式：
　　一次減速比 x 某檔的減速比 x 二次減速比 ＝ 某檔的總減速比
（即離合器端減速比） 　 　（即輸出端減速比）

　　若要比較兩車的加速、極速表現，可比較兩車的總減速比，
　　但須控制所有變因，包括引擎型式、車重、．．等等，才
　　能做精確的比較。

金狼與HUSKY有接近的引擎型式、相同的馬力及扭力，算個例子：
　　計算金 狼一檔之總減速比：4.06 x 2.77 x 2.5 = 28.12
　　計算HUSKY一檔之總減速比：4.06 x 2.64 x 2.73= 26.80

　據一檔總減速比的數據可以推測金狼的一檔起步力道會比
　　HUSKY大些。

　　以相同的計算方法可以算出兩車的第五檔總減速比，得出
　　結果：
　　金 狼：9.34
　　HUSKY：9.03
　　可以推測HUSKY比金狼更適合長途高速巡航。

十、數據的整理與說明：

　〔表一〕的減速比資料由廠方提供，〔表二〕的總減速比數值由
　　hhws計算得出：

〔表一〕： 減速比資料
　　　 金狼 150 HUSKY 150
----------------------------------------------
離合器端（一次減速比）4.06 4.06
一檔 　　　　 2.77 　2.64
二檔 　　　1.72 　1.68
三檔 　 　1.27 　 1.27
四檔 　　　1.08 　 1.0
五檔 　　　0.92 　 0.89
輸出端　（二次減速比）2.5 　2.73
------------------------------------------------


〔表二〕： 總減速比資料

金狼 150 　 HUSKY 150
----------------------------------------------
一檔 　　　28.12 　 26.80
二檔 　　　 17.46 　 17.05
三檔 　　　12.89 　 14.08
四檔 　　　10.96　 10.15
五檔 　　　　 9.34 　 　 9.03
------------------------------------------------

　　由〔表二〕除了可以看出金狼的一檔起步較快，而HUSKY
　　的五檔極速較高些之外，看起來整個加速過程金狼應該可
以比HUSKY更早達到極速。但是還有其他變數。此先暫略。

　　檔與檔之間自然是應該有落差的，換檔落差的大小對騎乘
　　感受影響甚大。想辦法弄出個〔表三〕，用以判斷傳聞中
　　HUSKY的三到四檔落差大是否為真？順便可以看看金狼的
　　落差情形如何。採用的方法是〞一檔減二檔〞（即總減速
　　比相減）、〞二檔減三檔〞、〞三檔減四檔〞、〞四檔減
　　五檔〞等依次完成，結果整理如〔表三〕。

〔表三〕（各檔總減速比相減的結果）
金狼 150 　 HUSKY 150
----------------------------------------------
一檔與二檔落差： 10.66 　 10.64
二檔與三檔落差： 4.57 　 4.54
三檔與四檔落差： 1.93 　3
四檔與五檔落差： 1.63 　1.22
------------------------------------------------

　　兩車比較換檔落差，發現差異較大的是三至四檔及四至五
　　檔。而四至五檔兩者的差異僅有0.41（1.63-1.22）， 而
　　三至四檔卻有1.07（3-1.93）的巨大差異，應為HUSKY 予
　　人有明顯換檔落差感受的原因。

　　觀察HUSKY 的四、五檔之總減速比可以發現：其四及五檔
　　的差異並不大，所以四進五檔時，hhws個人會有一種迷惑
的感覺--〞我剛才有換檔嗎？〞。

　　而金狼各檔的分配較為平均，可以說每一檔都有較平均的
　　扭力及速度表現；然而第五檔的巡航顯然不如HUSKY舒適。

　　也許有網友會注意到，為什麼不用除的？讓我們回憶一下
　　總減速比的公式：

公式：某檔總減速比 ＝ 一次減速比 x 某檔減速比 x 二次減速比

　　因為用相除來計算時，會把一、二次減速比的乘積那部份
　　給除掉了，而那其實是一個相對上很大的值（金狼的乘積
　　是10.15，HUSKY的乘積是11.08），變成單純是各檔減速比
　　在做相除，完全忽略第一次及第二次減速比的效應，與現
　　實情況不符，而失去了總減速比那個〞總〞字的意義。得
　　出的結果如〔表四〕，我們會發現金狼幾乎每一檔的落差
　　都〞大〞於HUSKY。

ps：〞總〞：在此為整體傳動機構的”總體表現”之意。

〔表四〕（各檔總減速比相除的結果）
金狼 150 　 HUSKY 150
----------------------------------------------
一檔與二檔落差： 1.61 　 1.57
二檔與三檔落差： 1.35 　 1.32
三檔與四檔落差： 1.18 　1.27
四檔與五檔落差： 1.17 　1.12
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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＥＮＤ
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註：五、之１．２．３．項資料節錄自蕭瑞聖編著之機車原理
　　與機構一書，徐氏基金會，民國84年三十日初版五刷。

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如何從一堆知識中
找出對的知識

是二十一世紀裡
最困難的事