赛道冷知识：无缝变速箱好棒棒，为何不下放？

　　在先前我曾写过转自SUZUKI测试车手的频道中所说明的《神，与人的距离│Sylvain Guintoli告诉你MotoGP工厂赛车与市售跑车的差异》一文当中强调了工厂赛车与市售跑车两者间的差异造就出截然不同层次的性能表现与市场取向。

　　当中，在变速箱差异的章节我曾提到MotoGP使用的是「无缝变速箱」的结构，在目前诸多赛道科技举凡车身线条设计、快速排档系统、十字曲轴、电控系统以及又酷又炫但平常用不到的空力套件系统等都已经下放到市售车款中，而「无缝变速箱」却是少数几项在赛事中使用多年，却迟迟未下放的赛道科技。究竟这种变速箱有什么神祕之处？这次TC哥哥带你了解！

无缝变速箱是被迫出世的产物

　　其实回溯历史，无缝变速箱并不是什么横空出世的天降神兵器，而是因为FIM、Dorna Sport、IRTA以及MSMA赛会官方会议中，针对MotoGP赛事规则上所给予的制约而「被迫问世」的产物。何以言之？在MotoGP赛车制造规定项目中，明文禁止使用双离合器系统(DSG)、无段变速系统(CVT)以及自排档(AT)等纯电动方式换档系统。但手排档(MT)配合快速换档辅助系统(也就是Quickshifter快排系统)则不在此限。

也因此，无缝变速箱产生的原因就是要在「手排档」的前提之下尽可能的达到无段式变速系统CVT或是DSG把换档间隙带来的延迟时间降到最低，藉以创造出更顺畅的换档速度来换取更短的单圈成绩。

　　但这并不代表无缝变速箱在换档时真的可以如同CVT那般无感换档，相较起一般传统湿式变速箱当然在换档时间上要快上许多，但依然还是有几毫秒的延迟，所以车手依然可以感觉得到换档时所带来的震动，也因此，无缝变速箱的使用也正巧规避了MotoGP官方「纯电动方式换档系统」的禁令。首先使用的车厂是2011年的Repsol HONDA厂队，当时这项科技的推出于法合理，所以没有被官方禁止使用。

我们把时间往回推，在2011年时，DSG或是DCT等系统都还在开发完成初期的阶段，造价相当昂贵之外维修难度也不低，MotoGP禁止使用的原因也同样要降低车队开发成本等公平因素考量在内。但时过境迁，目前DSG与DCT等设备早就已经成熟且被广为使用，而反倒是MotoGP使用的无缝变速箱在制造维修方面依然天价，以成本考量的立场来看似乎有些本末倒置，当然，近几年也有出现一些「解禁DCT」的声音出现，但最后都胎死腹中。

其中最大的原因在于变速箱本体重量问题。以HONDA DCT变速系统与RC213V的无缝变速箱相比之下，DCT就高出了10公斤之谱，对于车体重量锱铢必较的MotoGP赛车来说，在变速箱重量上要牺牲10公斤来换取每档延迟的几毫秒，似乎才真的是本末倒置。

市售的前提

　　OK，以目前的状况来说，MotoGP所使用的无缝变速箱具备了几项优点：极佳的换档速度，最少的动力延迟以及相较DCT更轻量化更适合运动车款；当然也具备了一些劣势：造价极度昂贵，保养极其复杂且维修不易。

去年我们曾经听到一些关于YAMAHA打算下放无缝变速箱到YZF-R1车上的消息，但目前而言并没有进一步的消息指出这项市售版本的无缝变速箱专利图的实际消息。

　　但，下放真的不可能吗？首先，车厂必须要克服的是量产的问题，量产的前提在于维持良好的产品稳定度以及降低制造、维修成本，以目前完全赛事取向的MotoGP无缝变速箱而言，在耐用度与道路恶劣环境等因素的测试依然需要相当大的成本投入。二来，后勤维修的部分会是最大考量，毕竟是市售的举世无双，要让具备无缝变速箱的维修能力普及依然需要一段相当的时间与教育成本。第三，搭载车款，以赛事为主要导向的无缝变速箱如果只装在旗舰跑车上当然是最能够表现出其价值与性能的发挥好所在，但鉴于近年来跑车市场的萎靡，街车与多功能车型相对的香火鼎盛，在未来目标大量生产的前提之下，也许在市售搭载这原本是以竞争速度为诉求的无缝变速箱的车款上，我们可以看到更多元的发展面相。

无缝变速箱的工作原理概述

　　其实无缝变速箱并非新发明，以前几年HONDA所提供的相关文献中，其中对于《Miltistage Transmission》(多段式变速)专利文件中所提出的作动原理，我引用Cycle World在2017年的专栏中所做过的说明来做出解释。

传统变速箱中，基本的齿轮与零组件约80个上下，一组齿轮在同一时间作动，但在给定的时间内只能咬合单一齿轮，变速齿轮会沿转轴滑入相邻的另一颗变速齿轮，滑入之后相扣就完成「换档」的动作，也就是说，当你将离合器拉上时便是开始进入齿轮「滑入」的动作，所以这时候就是所谓的换档动力中断期，而无缝变速箱或者说DCT与CVT就是要消弭这种因为换档间隙带来的动力中断。

HONDA的无缝变速箱佈局中，零件数量是一般传统变速箱的三倍甚至更多，输入轴与个变速齿轮本质上可以视为一个独立的花键齿轮轴，当旋转时每颗齿轮均以相同的速度进行旋转，在输出轴上的每一颗齿轮都可以独立进行旋转，但每个齿轮配备四个棘爪(pawl)(编按：又称制转杆)来控制齿轮锁住轮轴的传输动力，而这些制转轴则会被顶针推到相对应的变速位置，顶针是由好几组连杆由中央向外推出，再利用棘轮效应(※注一)，将每个齿轮的两组棘爪在动力下锁定变速，另外两组棘爪则在减速下锁定变速。

当车手进行升档时，顶针会退回，但在持续加速的过程中，原本档位齿轮上的两组制动轴依然会在做动的位置持续传输加速动力，直到下一个档位的齿轮完成衔接咬合。换言之，这种齿轮衔接方式可以有效的在衔接的过程中持续传输动力。而轴转速会比原档位转速还要更快，当棘爪脱离时，如果车手正在减速并且进行降档动作，则上述的升档避速过程便会逆进行，如此就完成无缝降档的动作，并且同样可以持续传递动力直到下一颗变速齿轮衔接完成为止。

而这种花键齿轮变速系统虽然可以有效的完成动力衔接的问题，但却难以找到空档。当你开始透过松开所有变速齿轮时，棘爪有可能还是会锁定档位，所以装载无缝变速箱的MotoGP赛车都会另外在把手上加装额外的拉杆，来确保可以稳定的找到空档。

除了工作方式更为复杂之外，零组件的数量也更多，每组齿轮就具备16组独立零件与棘爪机构，并且在每次的赛事后都要交由专门的赛事部门进行维修保养。

所以，以市售车的使用条件，Kuai排会是一个更聪明的选择。

※注一：棘轮是一种使得线性往复运动或旋转运动保持单一方向的机械机构，用以防止传动机构逆转。它实际上是将前两种运动方式转换为单向步进运动的一种间歇运动机构。工作时伴有噪声和振动，因此工作频率也不能过高。https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%A3%98%E8%BC%AA

原文出处：https://www.supermoto8.com/articles/6082