變速系統是人類偉大的發明,從第一輛汽車開始,聰明的發明家及工程師便不斷創造各種不同的變速系統。也正因如此,引擎的動力也才得以發揮,車輛的性能才得以突破。
IDEAL ENGINE 概念
IDEAL ENGINE 翻成中文便是完美的引擎,這個概念便是變速箱的源頭。或者可以這麼說,若沒有變速箱,單只有引擎是不完美的。在動力之心:引擎中,我們曾經討論過引擎的馬力輸出曲線,一顆引擎的馬力輸出大略會隨著轉速上升,直到最大馬力出現之後,曲線又會下降。
若沒有變速系統,將曲軸的輸出經過減速之後,直接從輪胎輸出,那麼引擎轉數便會跟著速度開始上升,車速必須到達很快的速度,才有可能產生較高的動力輸出。如此一來,一台搭載有600cc 引擎的車輛,在低速時,引擎可能只發揮了150cc 的加速能力。因此,對於車輛而言,一顆完美的引擎必須在各種車速都能發揮最大馬力來進行加速。也就是說,若想要以這個引擎的最大馬力來作動力輸出,那引擎轉數得是固定的,在此轉數的前、後,馬力都不會是最大值,既然每段車速都有相對的引擎轉數,那麼最大的馬力輸出也是固定的。
工程師所想出的解決方案便是改變每個速度之下,傳動系統的減速比,使車輛有多個減速比(多個檔位)供車輛或是騎士在不同車速時選擇。這個可以改變減速比的部分,便是我們所稱的變速系統。在車輛低速行駛時,便選擇採用較大減速比的檔位,使引擎能在較高的轉數域運轉,輸出大馬力。當引擎轉數過高,馬力輸出開始下降時,則更換檔位,採用稍小的減速比,讓速度可以再度提升。如此一來,引擎便可以控制在所需要的轉數域運作,以控制動力的輸出情形。
在加入變速箱之後,引擎便可以在各車速以接近最大馬力的動力來作輸出,或是以需要的馬力來作輸出。這也大概就是為什麼,我們經常會將變速箱包含在引擎之內,一起統稱引擎了。