約莫13年前開始以修改Smax傳動結構的方式研發離心滾珠多片濕式離合器，但此結構後續發現離合器油冷卻循環過濾效能不佳導致品質衰退較快，造成離合器作動不理想，且因為較大的擾油功率損耗造成較多的動力損失，所以最後以失敗告終。
因為離心滾珠多片離合器設計的經驗，故轉向研究乾式離合器及變速模式切換的機構。
目前使用離心蹄片乾式離合器的機車，低轉起步時很容易發生接合不順的問題，產生這個問題的原因很複雜，離合器的結構設計運作方式與材料，是產生這問題的主要原因，以下內容是我在研發過程中的心得與介紹。
2.離合器工作原理簡介
離合器完全接合的前期均是以滑動摩擦行為運作。滑動摩擦行為意指兩個相對運動的物體接觸擠壓後兩物體間尚處於相對滑動階段時阻礙此滑動的行為，而這阻礙力稱為滑動摩擦力。穩定的滑動摩擦行為在滑動過程中的相對速度是以”連續平穩線性”的遞減至零。離合器接合過程的重點在於是否能提供*適當穩定*的滑動摩擦行為，而此滑動摩擦行為來源於適當穩定的滑動摩擦力。
滑動摩擦力公式Fk=ukFn (Fk:滑動摩擦力 uk:滑動摩擦係數 Fn:正壓力)。
滑動摩擦力與正壓力成正比。離合器轉速是離心式離合器正壓力的來源，正壓力會隨著離合器轉速成正比線性增加。而摩擦材粗糙程度、乾濕程度、温度均會影響滑動摩擦係數。所以正壓力及滑動摩擦係數的穩定性均會影響離合器接合過程的平穩程度。
因為濕式離合器能有效的控制摩擦材的温濕度及粗糙度。機油可清潔摩擦面產生的粉末進而控制粗糙度，吸收摩擦時產生的熱能進而控制温度，且不受環境的濕度影響。所以能産生穩定的滑動摩擦力，降低了離合器接合時的不穩定程度。
因為乾式離合器未能有效的控制上述因子，所以會產生不穩定的滑動摩擦力，增加了離合器接合時的不穩定程度。
3.離心蹄片乾式離合器結構分析及改善方式
現況小排氣量CVT機車離合器使用三塊摩擦蹄片，每塊單軸固定向外旋轉接合離合外套。這類離合器，三塊摩擦片產生的摩擦力各自獨立運作，這種機構對於作動條件相當敏感容錯率低且無法有效降低上述變異而產生不穩定的滑動摩擦行為。示意圖如下
每一塊蹄片對於整體運作的影響度很大，影響度越大會越敏感，對於機構運作控制的要求會越高。
如何改善此類離合器滑動摩擦行為的穩定性呢?
A.降低滑動摩擦係數不穩定程度，改善方式:加強散熱、改變摩擦蹄片結構及材質、去除摩擦材產生的粉末。
B.正壓力持續快速增加，改善方式:拉高轉速。理論上離心式離合器開始接合時，因引擎負載增加會阻礙轉速上升，導致正壓力無法持續快速增加。所以小油門低速接合時就會加劇抖動的程度，拉高轉速可使正壓力較能穩定並持續快速增加。現今這些改善方式在車界已經運用的非常成熟了。
所以還可以如何從結構改變整體運作方式進而改善問題呢?
4.離心滾珠多片乾式離合器結構分析
A.增加摩擦接觸面數量可降低滑動摩擦係數不穩定程度及影響度。在相同的負載下，可降低每個摩擦面所需負責的比例，摩擦面越多比例就越少。摩擦面負載降低導致影響滑動摩擦係數的程度亦可減少。比如，摩擦面的溫度可大幅降低（重要因素）。摩擦面數量增加亦可分散因某摩擦面不良造成的影響，同時增加摩擦片的使用壽命。
B.改變摩擦正壓力的來源，由蹄片固定軸旋轉離心的方式改變為滾珠斜面離心的方式。蹄片式與滾珠多片式離合器兩種機構，在摩擦面與正壓力産生的效果差異最大。蹄塊與摩擦材結合，一個蹄塊正壓力只能作用於一個摩擦面。而滾珠與摩擦片分開，總正壓力可以一起作用於總摩擦面，所以一個摩擦面的正壓力是總滾珠産生的正壓力。
如下示意圖 ，總正向力F可作用於三個摩擦片的六個摩擦面，滾珠及摩擦面數量越多，越可降低單一零件動作不良的影響度。
機車CVT離心蹄片式要達到滾珠多片式離合器的效果將大幅增加尺寸及重量，不合理且難以實現。
離合器滑合過程的時間斜率會影響CVT傳動變速作動特性！
所以適當的滑合過程時間斜率是CVT機車騎乘加速體感一個非常重要的環節！
同時這也是滾珠多片乾式離合器在設計上最重要且困難的部分。
研發的離合器機構*功能設計完整*，在相同的負載下，大幅降低每個摩擦面對於運行品質的影響度，特殊的散熱結構能有效降低離合器片溫度，故可應付更多的駕駛狀況。不使用塑料緩衝零件能使離合器怠速不會產生特殊的聲響。穩定的滑動摩擦係數及機構作動方式可容忍離合器小油門低速接合時正壓力的變化，使行駛穩定。適當的珠重及摩擦面數量，可使離合器接合時產生細膩的滑動，以利引擎轉速的提升，不會發生突然接合的暴衝感。離合器切放時不會影響壓板的回彈速度而產生黏滯轉速過低的現象。
5.可選變速模式理念及介紹
台灣屬於多山的地形，讓我們能短時間體驗從平地到山區的不同騎乘感受。這兩種不同型態的道路，若車輛能選擇不同的變速模式，將可提供更多的駕駛樂趣。所以變速模式切換機構的想法油然而生。
目前CVT機車産生不同駕駛模式的方式大致有兩種
A.控制電子節氣門及噴油訊能提供不同引擎動力輸出曲線（Tmax560 YCC-T)。
此調整引擎動力輸出的方式並不適合運用在馬力及扭力較小的小排氣量機車。
B.使用馬達及齒輪控制普利盤動作提供不同變速比
（AN650/MANA850/Majesty250 YCC-AT/NMAX Turbo YECVT)。
普利盤的作動全程均使用馬達及齒輪控制，如此複雜的機構若使用在中小排氣量機車，會導致比例較高的生產成本及售價，保修費用亦明顯增加。
因上述理由，研發不同的變速模式切換機構成為設計的目標。
6.研發機種選定理由
每家機車製造商擁有各自的優點，買車買自己喜歡需要的車款，彼此取其優點相互鼓勵。
若單獨考量離心滾珠多片乾式離合器的研發，可選擇的機種很多。但若考量變速模式切換機構，固鎖式引擎是較適合的結構。故最終選擇光陽KRV NERO做研發機種。
原廠雙齒皮帶短齒全接觸盤面不同於一般雙齒皮帶，基於個人的認知找了一條短齒不全接觸盤面的改裝皮帶。
- 原廠皮帶
- 改裝皮帶
7.研發歷程
新車不到20KM就拆解，動力結構部分費了九牛二虎之力搬上樓，感謝老婆神力相助。
有工作及家庭的我，每天只能使用零散的時間量測與繪畫結構圖，積沙真的能成塔。車輛的購入，零件加工製作與修改，相關零件的購買，所花費的金錢，感謝家人的支持得以成全。
8.加速測試
駕駛及裝備重量約80Kg，關閉TCS
開關設定
第一段Normal及第二段Sport兩種模式切換。
整體機構怠速時不會有聲響。
分析兩種模式的加速時間、速度及距離差異，重點在於兩者模式的差異。
A.0-90公里加速測試（相同地勢平坦路段）
- 平路Normal模式
- 平路Sport模式
0-90公里平坦路段加速測試結果如下表
B.0-100公尺加速測試（相同地勢陡峭路段）
- 陡坡Normal模式
- 陡坡Sport模式
0-100公尺陡坡加速測試結果如下表
綜合以上測試結論
不論何種道路類型Sport模式皆可提供比Normal模式更強勁的加速性能。
後續可依個人騎乘需求，以一般調整傳動的各種方式組合不同類型的Normal及Sport模式。
9.騎乘體驗及油耗測試（裝備重量88Kg開TCS)
路線：高雄夢時代→鳳山→大寮→麟洛→霧台→里港→燕巢→楠梓→高雄夢時代
（抱歉，影片內容存在手機支架震動造成的聲音）
- 出發油箱加滿至油箱口
- 出發里程數
市區及郊區以Normal模式騎乘，平均時速70～80公里。
進入山區切換為Soprt模式騎乘
低速爬坡
- 結束里程數
- 結束加滿油
- 加滿至加油口
油耗計算
165KM/4.47公升 =36.9 （一公升約37公里）
西子灣柴山
使用Sport模式騎乘
市區引擎轉速攀升快速，拉轉加速輕盈速度延伸性佳。
山區引擎轉速維持6~7千多轉，加速明顯速度延伸性佳。
大自然土雞城陡坡低速不連續爬坡
上坡起步
海洋天堂超陡坡小轉彎低速爬坡
回程以Normal模式於市區騎乘，引擎低轉巡航亦可輕鬆脫離車陣。
Normal模式低速頻繁起步及蠕行
經過上述幾種路況及大小油門控制方式騎乘，起步加速或低速蠕行及爬坡，離合器皆能平穩順暢紮實的接合，未發生爆衝抖動或切放黏滯轉速過低及異音的現象。選擇不同變速模式確實可提供明顯加速數據及騎乘體感的差異，進而提供更多不同道路型態的駕駛體驗。此機構亦可搭配市面的各種改裝方式，產生更多樣性的組合。
10.結語
深知在機械設計的各項相關領域並非專業，相信此機構與專業人員共同開發後，運作品質及功能定可更精進。持之以恒，追求卓越。
