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OP改裝教室-傳動篇-離合器強化幅度與馬力成正比

2015.03.05  作者:OPTION  

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介紹完變速箱的基本強化概念後,接下來筆者再針對負責動力傳輸的離合器組,進行相關的說明。

由飛輪、離合器片、壓板、釋放軸承四樣東西組成的磨擦板式離合器,作動上主要是以連接曲軸的飛輪累積引擎轉動力量,離合器片則是經由壓板的膜片彈簧力量壓往飛輪(接合時),將引擎動力傳送至變速箱的輸入軸;而當需要分離時,釋放軸承會卡入膜片彈簧中間退回壓板,讓離合器片不再受壓,此刻引擎迴轉力旋即終止傳遞。

踩踏離合器踏板時,壓板會被釋放軸承擠壓而脫離離合器片的表面,使離合器片失去壓著力,此時引擎動力就不會繼續傳遞到變速箱內,這是簡單的離合器組運作過程。

為什麼要進行離合器的強化?大幅度的增加引擎動力輸出固然有利於性能表現,但是如何有效將引擎所產生的動力完全傳遞至變速箱,其關鍵更是需要離合器負責接合與傳遞,由於引擎所有動力皆來自於離合器的傳遞,當車輛行進時離合器則負責將引擎與變速箱接合,不過由於重度改裝車往往動力提昇至少達30%以上,在原廠離合器無法負擔的情況下很容易就造成過度損耗、打滑甚至是燒燬,為了避免過大動力無法有效發揮,因此強化離合器則能夠提供更強的摩擦與傳遞力。

甩尾車由於經常彈離合器踏板,因此算是使用強化離合器片的常客,能有效延續低速時後輪空轉的時間,讓橫移動作持續。

通常受力面積愈大所能夠承受的磨擦力也就愈大,但是離合器的直徑受到原廠變速箱限制使得能夠加大的可能性減少,因此強化離合器首先就是改以更高摩擦係數材質,在磨擦力愈大的條件下才足以承受並傳遞更大動力,除此之外也可提高離合器彈簧磅數,藉由更大的壓力將離合器壓向飛輪以產生更大摩擦力,雖然能夠有效減少動力流失的問題,但是較重的離合踏板與順暢度也是遠不及原廠設計,也因此會有多片式離合器的誕生,下面我們便為大家一一說明強化的方向。

離合器片分類

石綿型或金屬型

磨擦片式的離合器組,型式大致有單片式與多片式兩種,普通的市售車多是採用單片式,只有少部分的大馬力車才會使用多片式。在常見的單片式離合器中,相信大家一定知道其離合器片的部分,有原廠型的石棉素材圈狀式樣,以及競技用由銅、鐵、陶瓷焠鍊出的十字、三爪、五角等型式,強調高磨擦力的多片離合器也會運用此類金屬製品,有時甚至還會用到更高性能的碳纖維或功夫龍材質。

圓形片狀的離合器片為原廠型,表面的磨擦材質為黑色石棉素材圈狀式樣,至於競技用則由銅、鐵、陶瓷焠鍊出的十字、三爪、五角等型式,外觀很容易分辨。

原廠型的圈狀離合器片和金屬多片式的相較起來,主要是以類石棉材質製成,由於質料較軟的關係,相對會有連接舒適度佳、低溫磨擦力充足、低噪音的優點,可惜它不能承受高溫,因此處於長時間激烈操駕的賽車,百分之百得藉助於金屬離合器片。金屬離合器片的特徵為高摩擦係數(冷車時效果差)、耐熱耐磨耗抗衰退,質地硬接觸起來突兀,強調直接反應,踏板不收乾淨會亂跳,同時在飛輪未行強度提昇前,十分容易刮傷飛輪表面,就如同煞車來令片攻擊碟盤一般。

 

另外,既然增加磨擦力是很重要的事情,那為何金屬離合器片只是用幾小塊來令當接合面呢?這除了是金屬的磨擦力高,幾個平均支點就比一大圈的石棉類來得強之外,還考慮到金屬普遍有著受高熱而變形的特性,若像原廠圈狀型設計,一旦出現軟化,整個表面會出現歪斜影響厚度,這才是最大的考量。

有些競技離合器片為了減少接合瞬間的動力耗損,因此中心盤面與外圈摩擦片之間並沒有減震彈簧,如此會使離合器踏板的接合點相當敏感,踏板稍微多放一些引擎就很容易熄火,街車請不要隨便嘗試「無」減震彈簧的類型。

多片式離合器特點

以片數爭取面積

再說到多片式離合器的特徵上,其主要是利用「片數」的優勢來爭取磨擦面積,這類雙片或三片的離合器,由於總和面積比起單片式多出許多,因此動力傳輸非常紮實,常見於高出力的賽車、改裝車使用,一些量產化的高性能跑車也能看到,像是法拉利車系等等。多片式離合器的對應馬力,差不多在超過400hp以上,它的特徵是價昂、難安裝、重腳、踩放一定要乾淨俐落,難行半離合動作等,所以操作上比較困難,不慎時還會加快磨損(除非屬原廠配置才較好用),如果不是絕對必要,採單片式的強化品反而具穩定性高的表現。

多片式離合器主要是利用「片數」的優勢來爭取磨擦面積,這類雙片或三片的離合器,由於總和面積比起單片式多出許多,因此動力傳輸非常紮實,常見於高出力的賽車、改裝車使用。

這裡值得一提的是,在單片式離合器的場合中,同系列Turbo版引擎的離合器外徑也會比NA款來得大(含飛輪),好比SR20DE的直徑為215mm,但SR20DET的便達240mm,其用意不外乎就是以面積來加大磨擦力。相同的道理,六代喜美進行Turbo的改裝時,最好是要更換五代的212mm尺寸(六代200mm);不過,整體變大變重後,相對有些不利於高轉速反應,多片式的優點在此即展現出來。

強調高磨擦力的多片離合器多數都運用金屬材質的摩擦片,有時甚至還會用到更高性能的碳纖維或功夫龍材質。

一般情況下的離合器改裝,其實筆者並不建議大家使用金屬製品,因為它容易有跳動的情形發生,反倒是換裝強化的原廠型離合器片,以及增加膜片彈簧壓力的「強力壓板」即可,如此接合的力道、準確度就會有不錯表現;如果馬力改得再大一些,那麼接飛輪面金屬、壓板面類似石棉或整面交叉的「混種型」離合器片,則一樣能兼顧到摩擦力與平順性。另外在離合器片之中,內圈部份通常都配置有對稱的「減震彈簧」,做為減少連接震動保持平穩之用,不過純競技型的金屬離合器片,多半會取消此彈簧以取得更直接的回應,這樣在道路上不但不好控制,連耗損率亦相對提高,故請記得即便採用金屬離合器片,也不要隨便嘗試「無」減震彈簧的類型。

相較於自排變速箱,構造簡單的手排變速箱雖然需要人為操作才能切換檔位,不過機械結構簡單、強度佳、改造容易與駕駛樂趣高的優點,反而是許多熱愛改裝與操駕感受的車主首選。
 
許多中置引擎超跑的變速箱都設置在車尾位置,目的在追求更理想的前後配置(圖中為Audi R8) 。

離合器片改造重點回顧

1.盡量不要使用沒有緩衝彈簧的離合器片。

2.沒必要可使用單片強化品會比較好開。

3.離合器片屬銷耗品,要買規格通用的套件。

4.金屬離合器片材質要熱車才能激烈操駕。

5.多片式分離時會有噹噹聲音,改造前要想清楚。

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