感恩MotoGP,讚嘆MotoGP!DUCATI無縫變速箱市售化開發中!

TC

2020/11/19

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2020/11/19

20年前當MotoGP賽會決定將二行程時代終結,迎接全面四行程的車輛時代時,其實某方面也是希望結果會是將市售車層面也一併的改變。從那一刻開始,「頂級賽事科技下放」就不是什麼不可能的天方夜譚,曾經在賽場專屬的循跡控制、快速排檔、IMU測量單元、空力套件大小翅膀以及200hp以上的恐怖引擎輸出,MotoGP下放科技的力道逐年在增強,也同時這個循環也比過往都還要快。技術先驅DUCATI在四行程時代才進入了MotoGP賽事,而目前,似乎這間義大利工廠正努力的將無縫變速箱以不同的形式「下凡」到市售車款上。

其實關於無縫變速箱的議題,在今年的五月曾經有車友在網路上提出相關問題:為什麼無縫變速箱不能下放市售車款?的議題,而我在同月也有針對這個有趣的話題進行過一篇專欄,有興趣的朋友可以先至《TC的編輯視角│賽道冷知識:無縫變速箱好棒棒,為什麼不下放?》了解目前賽事使用的無縫變速箱結構原理以及遲遲未下放的原因。其中最大的問題還是在於造價成本與後勤維修的難度太高,況且,有被賽事禁止但卻更方便的雙離合器DCT與無段變速CVT擋在前面,要論市場普及化與有效控制成本的基礎上,其實根本輪不到無縫變速箱登板救援。

也因為MotoGP賽車為了符合賽事規定而打造出了無縫變速箱,有著極度高昂的價格與極度複雜的維修保養程序,當然,還有堪憂的長久性耐用度等,都讓這項配備難以流進市售市場之中,當然,HONDA也將當年被禁止使用的雙離合器變速箱延伸到了VFR1200、NC750與好高好騎又好帥的Africa Twin車系中,至今也已經應用了有10年之久,但要論缺點,依然還是在重量上無法取得優勢,半自動的檔位操作要說多運動化,好像又更適合長途旅行使用。

但是,DUCATI似乎正準備帶給我們不一樣的未來,目前DUCATI正在廠內研發一種新的無縫變速箱,具備了可控制的造價成本、較為簡易的維修難度以及具有傳統手動變速的控制功能,與此同時也兼顧了簡易更換齒輪並且無須脫離離合器或中斷動力傳輸。從DUCATI的專利申請塗上可以看到新的變速箱盒,工作原理上近似於HONDA的DCT雙離合器變速箱,但有趣的是DUCATI使用滾子軸承來取代雙離合器系統。

與HONDA DCT類似,DUCATI也使用了奇偶數分開的輸入軸,一、三、五檔距離離合器主體最遠,而二、四、六檔則安裝在變速套筒上,套筒則安裝在距離離合器較近的位置,但差異點在於HONDA在輸入軸的每一個獨立檔位上都有單獨的電腦在控制離合器,而DUCATI則統一使用單一電腦對應離合器,而該離合器則裝在傳動軸的兩個鎖點上進行固定。

DCT雙離合器允許兩組齒輪同時接合,並透過電腦運算來決定下一組齒速比,並在換檔間隙調節兩組離合器的壓力,相較之下,DUCATI使用的無縫變速箱是全機械式運作,並且帶有常規操作邏輯的離合器,僅在換檔時才作動。白話一點的說,HONDA的變速箱允許較長時間咬合兩組齒輪,而在DUCATI上則是一瞬間的事情。

傳統的選檔鼓作用在換檔撥叉上,進行換檔時讓齒輪接合而用,但是當進行再次換檔時,選檔鼓在分離前一組檔位齒輪時會略為延遲,這就是將變速箱直接裝在傳動軸上的好處,如果同時選擇兩組比率,可以在一秒以內使驅動力從一個軸承轉移到另一組軸承上,並向另一端施加壓力,將滾子鎖定在在傳動軸上,同時釋放前一組滾子並使其進行自由運動。這是相當聰明的設計系統,改良換檔效率與品質之餘其實整體的換檔機械感受與傳統變速箱無異,同時也能夠朝向大量量產化的方向前進。

以DUCATI的專利圖來說,開發無縫變速箱的意義在於實現無縫變速箱的市售畫,集傳統變速箱的機械感受與DCT/CVT的滑順於一身,並且同時達到運動化需求並能夠匹配到賽車或跑車身上。專利中的內部機械圖證明了這一點,這不是一個瘋狂的想法,無論在機械結構上的組建與測試,我認為離量產上市的路並不遠。

TC

2020/11/19

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