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。
▲若沒有變速箱的設計，一台600cc 的摩托車也無法盡情發揮動力。
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。
▲引擎之後，緊臨著就是變速箱，圖中便是BMW 的齒比固定式變速箱。
各式各樣的變速系統
傳動與變速要向您介紹兩種主要的變速系統，一種是齒比固定式變速系統，通常利用齒輪組來搭配完成。第二種則是CVT 連續變速系統，以V 型皮帶及普利盤為主要元件。以下，便要先為大家介紹齒比固定式變速系統。
齒比固定式變速
▲圖中靠近下方的兩個軸分別為主軸及副軸，擔當動力的輸入及輸出。
這裡所稱的齒比固定式變速系統便是指一般的手動變速箱的設計，相對於CVT 連續可變系統，每個檔位的齒比皆是固定的。當然，變速箱也可以透過更換齒輪對的方式來調校變速箱，改變整體輸出曲線。
在齒輪箱中，可以看到以下幾個主要的機械元件：
- 主軸：負責變速箱的動力輸入，於離合器相接，動力源自於引擎曲軸輸出。
- 副軸：負責變速箱的動力輸出，輸出動力至小齒盤，在經由傳動系統輸出至後輪。
- 齒輪組：由幾對減速比不同的齒輪組構成，不同減速比的齒輪對便代表了不同的檔位，兩顆齒輪分別串在主軸及副軸之上，形成完整的配對。
- 撥叉：撥叉是用來控制齒輪在軸上的橫向移動，達到變速的功能。也就是說，變速時，齒輪只是在軸上進行橫向運動而已。
- 變速鼓：圓柱形的凸輪，用來控制撥叉的移動。當騎士操作打檔桿時，每踩一下，變速鼓就會轉動一個角度，撥叉也會跟著移動至定位。
- 打檔桿：打檔桿便是騎士操作變速箱的介面，透過勾或踩來轉動變速鼓，達到變速的功能。
變速原理
在變速箱中，最重要的便是變速齒輪所搭配出的變速功能，但究竟變速箱是怎麼運作的呢？
首先，變速箱內的各基本元件在先前已經作了詳細的解釋了，以下，便以一顆六速的變速箱來作解釋。變速箱內有主軸及副軸，上面分別串著六顆齒輪，且兩兩成對，互相咬合，共十二顆齒輪。這十二顆齒輪中，並非每一顆齒輪都與軸相結合。在主軸上，只有C1、C3、C4 及C6 齒輪與軸相結合，也就是說只要主軸轉，以上的四顆齒輪便會跟著轉動。其他剩餘的兩顆齒輪C2 及C5 只是掛在主軸之上，可以自由空轉。在副軸上，情形正好相反，只有D2 及D5 齒輪與軸相結合，其他的四顆齒輪是可以自由地在軸上空轉的。
如此一來，雖然兩根軸上皆串有六顆齒輪，但在上述的情形之下，兩顆軸是可以互不影響，自由轉動的。這同時也是空檔的狀態，不論引擎曲軸以多少速度轉動，並不影響後輪的停止或是運動。
當騎士抓起離合器同時採下打檔桿入檔時，控制C3 及C4 的撥叉便會將兩顆齒輪（兩顆齒輪是一體的）往C2 齒輪靠近，使兩者結合，同步轉動。此時，動力便會經過C2 及D2 齒輪組，從主軸傳至副軸，以驅動輪胎。而C2 及D2 兩顆齒輪的齒數比，便是主軸及副軸轉速的比例。
在本設計中，撥叉還另外控制了齒輪D2 及齒輪D5，而控制撥叉在何時移動的就是變速鼓了。騎士每進行一次打檔變速，變速鼓就會轉動固定的角度，而撥叉便隨著變速鼓上的凹槽來控制上述齒輪橫向移動，達到變速功能。
YCC-S 變速系統
▲用手指輕輕一撥，便可使YCC-S 變速系統進行自動換檔。
YCC-S 的好處在於騎士可以省去操作離合器的麻煩，當騎士下達換檔的指令時，電腦也可以在極短的時間操作離合器及打檔桿完成變速的工作，而且降低可能發生的震動。當在市區行駛時，騎士便不需要一直操作離合器，長途行駛的舒適性也將增加。
▲YCC-S 可以省去操作離合器的麻煩，但仍須騎士下指令來執行換檔動作。
DCT 雙離合器變速系統
DCT 雙離合器變速系統在四輪汽車上早已行之有年，早期還只有高單價的性能車款會搭配，如今一般歐系房車也多有搭配DCT，由於DCT 所需要的空間比傳動變速系統要大，對於體積斤斤計較的機車來說，直到近年才由HONDA 正式導入，而HONDA 是目前唯一，也是第一個將DCT 導入量產機車上的車廠。
DCT 雙離合器變速系統顧名思義就是有兩組離合器，相對傳統變速系統的單離合器構造，DCT 擁有兩組離合器，分別負責1、3、5 檔與2、4 、6檔，在升降檔的時候，兩組離合器會接近同時的一開一合，因此比起傳動單離合器機構在換檔時，離合器打開再接合的時間要少了許多。而離合器打開與接合的時間也是動力傳遞上的空窗期，透過雙離合器系統能減少換檔時間，進而到了幾乎感受不到換檔頓挫的效果。
因為雙離合器系統使用馬達來代替人力驅動換檔，搭配車輛電腦的設計，使得DCT 車款也能自行變速換檔，達成自動換檔的效果。
KAWASAKI 卡匣式變速箱
若讀者曾有維修變速箱的經驗，便知道當變速箱內的齒輪受損或是需要更換各檔位的齒比時，必須完整地分解引擎並打開曲軸箱才能對變速箱內的零件進行維修。
▲KAWASAKI 卡匣式變速箱可以將變速齒輪組整組從側面抽出，免去拆解引擎的工程。
在賽道上，若車手在進行車輛測試之後，需要更換某個檔位的齒比，若要拆卸引擎才能更換齒輪組，是非常費時的，因此各廠隊均開發出快速更換齒輪比的技術。在2007年的ZX-6R 上，KAWASAKI 便應用卡匣式變速箱技術，將變速箱內的齒輪組獨立設計，只要拆卸引擎左側的離合器及相關零件，便可以將齒輪組及主軸、副軸整組抽出，立刻更換齒輪。如此一來，便能達到快速調校的目的。
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