Professional View - 淺談手排變速箱原理(1)

有時回頭想想，我工作負責的業務為柴油商用車零件的內銷。
而這些商品有超過七成與底盤與傳動系統相關，例如變速箱，差速器與葉片彈簧等。
主要原因是因為這些零件影響車輛行進速度與載重，超載與操作不當都會縮短其壽命。

想當然爾以臺灣人要馬兒跑又要吃的少的精神，上述零件提早再見的機會就挺大的。
在上述的主要商品中，我個人認為最難入門與理解的應當是手排變速箱(Manual Transmission)這一塊。變速箱的重要性在於，他是承接引擎傳遞來的扭力，再利用其齒輪傳動比輸出到輪上。這樣說有些複雜，所以以UD CK520為例來說明車輛的傳動構造與原理。

上圖為UD CK520六輪拖車動力輸出示意圖(大多數柴油商用車構造也一樣)，
車輛的力量始於引擎，藉由曲軸連結飛輪(Fly Wheel)，離合器片(Clutch Disk)輸出扭力到變速箱(Transmission)。由變速箱轉換傳動比後，再經傳動軸(Propeller Shaft)，到達差速器(Differential)再次轉換傳動比，最後後輪以後地軸與差速器作連動驅使車輛移動。
正是因為變速箱專責將扭力轉換傳動比輸出到差速器，所以業界有一堆人對於手排變速箱只有粗略的理解，但遇到問題時卻常無法找出問題所在。所以這一系列的文章將針對變速箱原理做介紹。

要介紹變速箱原理，得先了解手排變速箱內部構造，以下以HINO HK06S (6 Speed Forward，1 Speed Reverse)變速箱為例。

變速箱內主要分為輸入軸(Input Shaft，也有稱作驅動齒輪軸)，主軸(Main Shaft)與副軸(Counter Shaft)三部份。在HK06S這變速箱中，輸入軸也扮演5速的角色，而其他則依序為4，3，2，倒車，1與6速。主軸上齒輪的齒數越多，則檔位越低，所以5速齒輪的齒數一定比4速齒輪的齒數還要少。而副軸上的檔位齒輪恰與主軸相反，檔位越高，齒數越多，這原理運用在絕大多數的變速箱皆然。前進檔的齒輪主副軸上皆配對成一對，倒檔因需反轉，所以比前進檔多一倒檔惰輪使其轉動方向與前進檔不同。這樣說明應該對變速箱有初步的概念，下一篇我會再介紹扭力輸入與輸出原理。