汽车一2张之瑜老师自动排档如何创造七个档位？.PDF

汽車 一2張 之瑜 老師 自動排檔如何創造七個檔位？ 我確實常看到配備五速自排的車子，事實上連六速、七速自排都出現了，2003 年四月號的史丹福專欄還寫過一篇關於自動排檔檔位數越來越多的文章。一直以 為一組行星式齒輪理論上只能搭配出四個自動排檔的檔位，自又己總是很怠惰地 沒有主動瞭解一下五速、六速、七速自排原理，這回被學生問倒了，下課後就認 認真真地研究了一下，自動排檔箱到底如何創造這麼多檔位。 還是從汽車排檔的基本常識談起吧。手排汽車通常有五個檔位，一、二檔減 速比相當高，一檔減速比經常在3 到4 之間，二檔減速比經常在2 到3 之間，引 擎扭力被放大，加速力道強，然而車速稍微加快，引擎轉速便跟著拉得很高，因 此適合在低速起步加速、或需要大扭力爬坡時使用。三、四檔減速比較低，三檔 減速比經常在 1 到2 之間，而四檔的減速比通常是 1 ，也就是在排檔箱內沒有減 速，適合在一般駕駛狀況下使用。大部分汽車手排檔的第五檔，減速比都低於1 ， 稱為「超比檔(over drive, OD) 」，也就是在排檔箱內不但沒有減速，反而轉速提 升了。這樣的設計主要目的是使汽車在高速公路上高速行駛時，引擎轉速可以不 必拉得太高，有助於引擎省油，運轉也比較平順。 手排檔是用一般齒輪減速機來減速，理論上要搭配幾個檔位、任何減速比， 應該都沒問題。自動排檔則是有一個相當不一樣的行星式齒輪(planetary gear)機 構。「行星式」齒輪的名字可不是胡亂取的，中心真的是一個「太陽齒輪(sun gear) 」，繞著太陽齒輪轉的則是三或四個一組的「行星小齒輪(planet pinion) 」，整 組由一個旋轉支架固定，行星小齒輪的外層，又和一只「環形齒輪(ring gear) 」 咬合著。環形齒輪的樣子相當特殊，是一個大圓環，齒在環形的內側，所以也稱 作「內齒輪(internal gear) 」。 專有名詞介紹完畢，雜誌社能幹的編輯們應該能找到一些漂亮的圖片，讓讀 友們更容易瞭解這些專有名詞。 行星小齒輪行星小齒輪 太陽齒輪太陽齒輪 行行星星小小齒齒輪輪 太太陽陽齒齒輪輪 環環形形齒齒輪輪 環形齒輪環形齒輪 在這組行星式齒輪中，太陽齒輪、行星小齒輪旋轉支架、環形齒輪各有一個 旋轉軸，三種齒輪互相纏繞旋轉，在自動排檔不同檔位時，三個旋轉軸必定有一 個軸固定不轉動、一個軸是驅動軸、另一個軸則是輸出軸。不同組合之下，便造 成可將引擎轉速減速、加速、倒檔等不同檔位所需的齒數比。排列組合一下，一 共有如下六種可能性： 可能性 1 2 3 4 5 6 太陽齒輪 固定 輸出 固定 驅動 輸出 驅動 行星小齒輪 驅動 驅動 輸出 輸出 固定 固定 環形齒輪 輸出 固定 驅動 固定 驅動 輸出 速度 加速 加速 減速 減速 加速（倒檔）減速（倒檔） 「太陽齒輪、行星小齒輪、和環形齒輪這六種組合中，第三、第四種組合排 檔減速比大於 1 ，其中第三種組合減速比在1~2 之間，是一般自動排檔中的二檔， 第四種組合減速比大於2 ，是自排車中的一檔。第一、第二種組合是加速，排檔 減速比小於 1 ，而第一種組合的減速比在0.5~1 之間，是自動排檔中的超比檔。」 「如果行星小齒輪旋轉支架固定不動的話，太陽齒輪軸和環形齒輪軸轉動的 方向會相反，輸入和輸出轉動方向相反便成了倒檔（組合五、六），其中第五種 組合減速比小於0.5 ，第六種組合減速比大於2 ，因此自排車的倒檔自然是屬於 第六種組合