【摩托车启动马达原理】详细谈谈摩托车传动那些东西，传动原理，传动形式，离合器。

在前一个机械单位，我们讨论了摩托车的动力心脏——引擎。接下来，我们要带领大家进入动力系统的下一个阶段：传动和变速系统。有了传动系统，发动机的动力才能从曲轴传递到后轮。通过变速系统，发动机的动力可以适时地在不同的速度领域发挥出来。到底这个变速系统的原理是什么，还有什么动力传递方式？马上进入我们本期的主题——“传动和变速”。

有了传动系统，发动机才能把动力输出到后轮上，使车辆加速。

为什么需要电动？

传动系统是传递发动机动力的介质，通过传动系统，发动机输出的扭矩在轮胎上发挥出来，实际上可以加速车辆。文字叙述很简单，其实传动系统很重要，也很聪明。如果没有传动系统，发动机必须放在后轮旁边，将曲轴直接与后轮连接，进行动力输出。这样一来，车辆的重心就会偏向后方，操作性能会大大降低。

为了发挥水平对水平发动机的优势，宝马的摩托车必须把发动机放直。

有了传动系统，发动机可以放置在前、后轮胎的中间，保持前后轮差不多比例的负载，宝马可以在摩托车上设计水平发动机。设计水平发动机时，宝马工程师必须将发动机放直，才能充分发挥发动机的优势。也就是说曲轴将与车身平行。从一般内嵌四缸发动机配置来看，曲轴的方向垂直于车身方向，或者曲轴的旋转方向与轮胎相同。但是，对于水平对水平发动机来说，传动系统必须将动力输出方向旋转成直角，轮胎才能向前旋转。

减速费

传动系统除了传递动力外，还需要通过减速比适当调整动力输出。如果将转动发动机的力直接传递给后轮，那么发动机转动一圈时后轮也要转动一圈。转换后发动机以5，000rpm旋转时，如果17英寸轮胎也以相同的速度旋转，则直线的速度约为600公里/h。这种速度显然太快，因此必须通过齿轮组等具有类似功能的机构降低速度。

如果将发动机的动力直接传递给车轮，车辆将难以操纵，传动也具有调节动力的功能。

动力减速后速度减慢，但扭矩扩大，曲轴扭转和车轮扭转有差异。(大卫亚设，Northern Exposure(美国电视)，动力名言)如果发动机能从5,000rpm输出2Nm的扭矩，那么减速到2,500rpm后，扭转理论上可以扩大到4Nm。但是，由于在动力传输过程中存在摩擦损失等损失，实际测量的数据可能会稍微降低。换句话说，是传递效率的问题。

各种各样的传动

传动系统一般使用以下几种常见的机械部件进行搭配。首先是赛车和普通街道用链条、齿轮系统、踏板用皮带、百利板系统、美式巡航车使用的齿形皮带传动系统、宝马多用途车辆和旅行车使用的轴传动系统。上面列出的各种传动方式都有优点和缺点，适合不同的车费，我再做一次简单的介绍。

R1250GS是宝马的多功能旗舰、动力系统，在水平双缸上搭配上轴传动。

链条和齿轮

由链条和齿轮组成的传动系统是当今最常见的，在仿赛车中几乎清一色地使用这种类型的传动。动力通过发动机和变速箱后，将传递到传动轴的小齿轮(门牙)，然后通过链条传递到后轴的被动小齿轮(后门牙)。小齿轮的齿数和小齿轮的齿数将转换为减速比，因此在与链条和齿轮匹配后，动力可以得到一次扭转放大。

动力通过前后牙的配合扩大扭转。

齿轮和链条相互搭配的优点是传动效率高，可承受的扭力也大。在相配的系统中，效率可以提高到95%以上，是比较好的设计。维修的便利也是这种传动的优点，不需要拆卸任何部件，不需要用眼睛观察，也可以轻松检查齿轮和链条的磨损。链条和锯齿板重量较轻，特别是锯齿板可以使用铝合金产品，降低整体转动惯量，不会增加车辆加速时的负担。

缺点的话，链条、锯齿板是金属互相接触的，不仅互相磨损，还会带来震动和噪音。在起步或再加速的情况下，会给人比其他传动系统更恼人的生硬感觉。(威廉莎士比亚、哈姆雷特、驾驶名言)因此，以长途乘车为主的休班或巡航车型尽量避免链条和齿轮的传动系统。

链条结构虽然简单，但可以传递更大动力的现在

最常见的设计。

皮带与普利盘

皮带与普利盘则是踏板常见的传动系统，除了传递动力之外，还可以兼作变速系统。这里所指的皮带是V 型皮带，利用两旁的V 型斜面与普利盘接触的摩擦力来传递动力。利用普利盘的开合情形调整皮带的位置，可以制造不同的减速比达到变速功能，因此也可以作为变速系统。

CVT也有着如链条齿盘传动的前后齿以达到变速的功能。

这类型的系统组合除了可以加入变速的功能之外，也可以搭配离心式离合器，使驾驶只需要操作油门，便可以使车辆行走。整个系统利用摩擦力来进行动力传递，因此会有动摩擦及静摩擦的转换来使整体动力传递更加柔顺，增加舒适度，但也限制了传递动力的效率及最大传递扭力。动力的传递效率大约在80% 至90%之间，若是在变速的情况之下，传递效率则会更低。

YAMAHA的YCC-AT，将无级变速的CVT改为可以进、退档的有段系统。

轴传动

轴传动形式的系统大量使用在汽车上，原因是可以轻易地设计大动力的传动系统，只要将传动轴的直径增加即可。在摩托车上，只有少数的休旅车种选用轴传动系统，虽然成本会比链条、齿盘系统增加许多，但优点是动力传递较为柔顺，不会有链条的震动，保养周期与平均寿命较长也是轴传动不可遗漏的优点。

宝马引以为傲的轴传动系统。

齿型皮带及皮带轮

最后要提的则是齿型皮带及皮带轮的设计，这类型的设计常被哈雷的美式巡航机车所使用。这里的皮带并非利用摩擦来与皮带轮接触，而是采用类似链条及齿盘的设计，在皮带上设计齿数，与皮带轮上的凹痕相嵌合。其优点为动力传递较为柔顺、重量较轻、肃静性高、保养周期较长；不过齿型皮带传动也有着成本高与皮带更换难度较高的缺点。此类型的系统，也经常用于引擎气门系统的正时机构之上。

除了美式巡航车之外，宝马也在F800S 上使用齿型作为传动元件。

离合器

不论是踏板或是所谓的打档车都需要有离合器的设计，使车速为零时，轮胎可以和引擎分离，才不会使引擎在车辆停止时熄火。一般踏板是使用离心式离合器，是根据引擎转速来自动控制的，不需要骑士操作，在稍后的内容中会详细介绍。在这里，我们主要探讨的是挂挡车上需要骑士控制的离合器机构。

离合器的最大功能就在于切断及结合引擎的曲轴所输出的动力，一般的变速箱设计中，曲轴的动力在经过第一次减速比之后，便来到离合器。经过离合器之后，才是变速齿轮组，再来才由传动系统输出至后轮。因此，当离合器切断动力时，从变速齿轮开始直至后轮都不会有动力驱动。反过来说，离合器切开时，骑士转下油门，提升引擎转数也不会影响车速。除此之外，离合器还有重要的功能便是使车辆起步。当车辆停止时，轮胎的转动速度便为零，此时必须利用离合器的摩擦力，以引擎的动力逐渐带起车速，并维持引擎的最低运转速度，才不会熄火。这样的过程，也就是所谓的半离合，或称动摩擦的状态。简单地说，离合器在此的功能便是调和动力输出的前端（引擎）及后端（后轮）之间的转数，最后结合两者。

离合器结构，由离合器片及摩擦片所组成。

在离合器的结构中，可以主要分成两部分，第一是离合器片，第二是摩擦片。在图片中，离合器片及摩擦片便是交叉放置，七片摩擦片便放置在八片离合器片之间。离合器片上附着黄色的摩擦片，借此和摩擦片产生摩擦力，当黄色的来令耗尽时，则会产生离合器力量不足，需要更换以维持性能。在形状上，离合器片则是在外围长有齿型的突起形状，刚好与离合器外盖的齿槽接合。而摩擦片则在内缘设计凹状的齿槽，与离合器内毂设计的凸槽相接合。

从图表中可以看到，离合器外盖接合了离合器片，并且与曲轴相连结，属于驱动端。而离合器内毂则与摩擦片接合，与变速箱连结，属于被动端。当离合器拉杆是放松时，另一个称为离合器压板的元件以弹簧将离合器片及摩擦片压在一起，使主动端与被动端接合。而当离合器拉杆被压下时，压板便松开，使离合器片及摩擦片两者能相对地自由运动，动力也就被切开了。

湿式与干式

了解了离合器的基本作动原理，读者大概还会想问到，常听到的湿式离合器及干式离合器究竟代表什么意义呢？这里所谈到的湿式离合器便是指整组离合器机构泡在润滑油（齿轮油），以润滑油来帮助离合器片与摩擦片完全分离，独立旋转。润滑油还可以使两者在摩擦时，可以更滑顺地接合，另外也有散热的功能。

DUCATI过往追求极致性能，在旗下高阶车种皆采用干式离合器，增加性能表现，不过考虑到保养与噪音问题，现在大都采用湿式离合器。

干式离合器则是相反的设计，整组离合器结构并不泡在油中，甚至直接外露在空气中，方便散热。因为少了润滑油，干式离合器的接合力道十分强劲，常使用在竞赛车种之上，车辆起步需要更高的离合器操作技巧，否则会在接合的瞬间熄火。