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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:范益誠
研究生(外文):Yi-Chen Fan
論文名稱:主動式無段變速系統之實驗平台驅動效率研究
論文名稱(外文):A Drive Efficiency Study of Active Type Continuously Variable Transmission System for Test Bench
指導教授:郭桂林
口試委員:陳柏全洪翊軒
口試日期:2012-07-25
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:車輛工程系所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:67
中文關鍵詞:速可達機車主動式無段變速系統效率分析
外文關鍵詞:ScooterActive Type Continuously Variable TransmissionEfficiency
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皮帶式無段變速系統(Continuously Variable Transmission, CVT)具有換檔順暢、機構簡單、操作容易、方便維修等優點,使其長期成為速可達機車之傳動系統,但是在先天機構限制下,常需要耗損離心滾子及背推板滑動片,且在現在有的操作範圍內,其傳動效率一直處於較低的狀態,近年來環保意識的抬頭,二氧化碳的排放量越來越不能忽視,在未來的機車產業發展上勢必要以「環保」二字為前提。為了改善上述問題,並配合內燃機動力輸出特性,並調整減速比展現最有效率的動力輸出。
本研究在設計一套主動式無段變速系統,藉由各種感測器取得輸入轉速、輸出轉速、輸入扭力和輸出扭力,是為了能了解CVT效率低落之原因,並將功率損失分為速度損失和扭力損失來解釋各損失之原因,計算出即時的效率與減速比,進而搭配內燃機動力輸出性能與傳動系統,調整電動缸來改變減速比,從實驗中可得減速比從10到4的效率約可提升25%左右,如此可減少動力傳遞時的損失,提升能源效益。


Rubber Belt-type Continuously Variable Transmission (CVT) has advantages of a smooth shifting, and simple bodies, easy operation, convenient maintenance, etc., therefore it is still used as the transmission system of the scooter, but in the inherent institutional constraints often depletion of the centrifugal roller and sliding, and in the normal operating range, the transmission efficiency has been low state, Due to the rise of environmental awareness, carbon dioxide emissions in recent years increases which can not be ignored in the future development of the motorcycle industry is bound to the word "green" as a precondition. In order to improve the above problems, and with the internal combustion engine power output characteristics, and adjust the deceleration of the most effective power output than the show.
In this study, to design a set of Active Type Continuously Variable Transmission, by a variety of sensors to obtain the input speed, output speed, input torque and output torque, in order to understand the inefficiencies of CVT, and the power loss into speed loss and torque loss to explain the reasons for the loss, and then with the internal combustion engine output performance and transmission, adjusting the stepper motor to change the reduction ratio from the experiment, reduction ratio from 10 to 4 the efficiency increase about 25%, and so can reduce the loss of power transmission to improve energy efficiency.


中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 文獻回顧 2
1.2.1 CVT系統的特點 3
1.2.2 E-CVT系統的發展 5
1.3 研究目的 7
第二章 CVT傳動原理 9
2.1 機械驅動式CVT 9
2.1.1 主驅動徑輪盤 10
2.1.2 被驅動徑輪盤 11
2.1.3 傳動皮帶 13
2.1.4 離心式離合器 13
2.2 CVT的作動原理 14
2.3 CVT的數學模式 16
2.3.1 驅動徑輪盤平衡方程式 16
2.3.2 傳動徑輪盤平衡方程式 18
2.3.3 皮帶關係方程式 20
2.3.4 CVT效率分析 22
2.4 CVT的行車阻力分析 23
第三章 主動式無段變速系統實驗平台的設計 27
3.1 實驗平台介紹 27
3.2 主動式無段變速系統設計 34
3.2.1 換檔機構介紹 35
3.2.2 電動缸變速介紹 37
3.2.3 最終減速比 40
3.2.4 主動式無段變速系統監控程式 40
第四章 實驗結果與討論 46
4.1 重現性 46
4.2 效率與轉速 47
4.3 效率與負載 53
4.4 效率與減速比 59
第五章 結論與未來展望 61
5.1 結論 61
5.2 未來展望 62
參考文獻 63
符號彙編 65


[1] 周怡宏等人,機車動力系統設計技術手冊,新竹:工業技術研究院機械工業研究所,1991。
[2] 李敦維,皮帶式無段變速器之效率分析與改善設計,碩士論文,國立清華大學動力機械工程學系,新竹,1996。
[3] 陳財富,高效率皮帶式無段變速器之改良設計,博士論文,國立清華大學動力機械工程學系,新竹,1999。
[4] http://zh.wikipedia.org/wiki/
[5] W. S. Worley, "Designing Adjustable-Speed V-Belt Drives for Farm Implement," SAE Transactions, Vol. 63, 1955, pp. 321-332.
[6] B.G. Gerbert, "Some note on V-belt Drives", ASME 80-C2/DET-91.
[7] http://www.ipmotor2011.com/transmission.html
[8] 杜育瑞,機車用電子控制式無段變速系統,碩士論文,崑山科技大學機械工程系,台南,2003。
[9] Yasuhito Sakai, "The E-CVT Electro Continuously Variable Transmission,"
SAE 880481, 1988.
[10] Toshio Unno, Masaya Sakaue, Kazutoshi Ishioka, Ryousuke Asaoka, Hiroyuki Aoki, "Development of Electronically Controlled CVT Focusing on Rider''s Intention of Acceleration and Deceleration, " SAE TECHNICAL PAPER no. 32- 0011,2007.
[11] http://www.gizmag.com/futuristic-650-scooter/1909/picture/2345/
[12] http://www.gizmag.com/futuristic-650-scooter/1909/picture/2342/
[13] T. Kim, H. Kim, "Performance of integrated engine-CVT control considering powertrain loss and CVT response lag, " Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, 2002, pp. 545–553.
[14] http://www.wretch.cc/blog/TakeSura/11698288&page=3#comment1610032
[15] 光陽機車修護手冊 TECHNO系列
[16] 高英傑,電子控制式無段變速機車之性能模擬與分析,碩士論文,崑山科技大學機械工程系,台南,2005。
[17] 郭鼎林,速可達之電子控制式無段變速系統研究,碩士論文,國立臺北科技大學車輛工程系,台北,2010。
[18] 陳瓊興、蔡昇偉、吳育昌,LabVIEW 7.X 實用教本,台北:台科大圖書股份有限公司,2005。


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