有關DIWA嘅運作原理,我諗我可以補充少少:
首先睇剖面圖:
http://www.vlaky.net/upload/images/reports/002894/P%C5%99evodovka.jpg一波時,離合器5同行星齒輪組6嘅齒環鎖起,引擎動力由行星齒輪組4&5,分去1入面紅色嘅泵輪 (油壓),同中間條藍色軸 (機械)。油壓部分嘅扭力畀torque converter 1 (中間個黃色圈) 倍大之後,由1入面藍色嘅渦輪 (空心軸,套住中間條藍色軸) 同行星齒輪組6匯返入去中間條藍色軸,咁就為之「油壓+機械」傳動。
Voith官方都有講過,DIWA波箱個torque converter係"counter rotating",即係話當部車向前行,輸入同輸出軸都係順時針轉 (由輸入嗰邊睇),渦輪亦係順時針轉,但泵輪就係逆時針轉 (去到一定車速之後會變順時針轉),特點係當輸出同輸入個轉速比愈大,個torque converter就會愈「硬」(可以睇返
Voith講解fluid coupling嗰份PDF)。泵輪同輸出軸反方向轉,呢點對DIWA波段嘅最終輸出扭力比有好大影響,且看下文解釋。
我之前搵到一間波箱零件廠嘅網 (
http://www.baltacioglu.com.tr/categories/index/1/44),入面有齊DIWA波箱嘅各款齒輪,
於是我走去逐隻數...
齒數如下:
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[td=border:1px solid][/td][td=border:1px solid]太陽齒輪[/td][td=border:1px solid]行星齒輪[/td][td=border:1px solid]
齒環[/td]
[/tr]
[tr=border:1px solid]
[td=border:1px solid]行星齒輪組4&5 (EK)、3&10 (SK),Differential 3[/td][td=border:1px solid]37[/td][td=border:1px solid]24[/td][td=border:1px solid]86[/td]
[/tr]
[tr=border:1px solid]
[td=border:1px solid]行星齒輪組4&5 (EK)、3&10 (SK),Differential 4[/td][td=border:1px solid]31[/td][td=border:1px solid]27[/td][td=border:1px solid]86[/td]
[/tr]
[tr=border:1px solid]
[td=border:1px solid]行星齒輪組6 (TB)[/td][td=border:1px solid]33[/td][td=border:1px solid]39[/td][td=border:1px solid]112[/td]
[/tr]
[tr=border:1px solid]
[td=border:1px solid]行星齒輪組7 (RB)[/td][td=border:1px solid]51[/td][td=border:1px solid]28[/td][td=border:1px solid]109[/td]
[/tr]
齒比計法:
首先要睇邊件輸入,邊件輸出。
以二波為例,係行星齒輪組4&5嘅
齒環 (駁住輸入軸) 輸入,
太陽齒輪 (駁住泵輪) 鎖定,
行星齒輪架 (駁住輸出軸) 輸出。
如果用Differential 4,齒比 = 1 + (
太陽齒輪齒數/
齒環齒數) = 1 + (31/86) = 1.36:1,Differential 3齒比 = 1 + (37/86) = 1.43:1
三波就係鎖起離合器2同3,
太陽齒輪 (駁住泵輪) 鎖定,
齒環 (冇駁住任何嘢) 空轉。輸入軸同輸出軸直接連住,理所當然係1:1
至於四波,就係行星齒輪組3&10嘅
行星齒輪架 (駁住輸入軸) 輸入,
太陽齒輪 (駁住泵輪) 鎖定,
齒環 (駁住輸出軸) 輸出。
因為輸入/輸出組件同二波倒轉,四波齒比就等於二波齒比嘅reciprocal,即Differential 4齒比 = 1 / [1 + (31/86)] = 0.735:1,Differential 3齒比 = 1 / [1 + (37/86)] = 0.699:1
講返一波,先計行星齒輪組6嘅齒比。
太陽齒輪 (駁住渦輪) 輸入,
齒環鎖定,
行星齒輪架 (駁住輸出軸) 輸出。
齒比計法同一般hub reduction一樣,1 + (
齒環齒數/
太陽齒輪齒數) = 1 + (112/33) = 4.394:1
即係話渦輪轉速係輸出軸嘅4.394倍,而經過torque converter倍大嘅扭力,係再乘以4.394倍先匯入最終輸出 -- DIWA torque converter個stall ratio絕對冇5.3:1咁大
然後再睇返行星齒輪組4&5,當部車仍然係靜止,
行星齒輪架 (駁住輸出軸) 亦係靜止。
呢個時候,
齒環 (駁住輸入軸) 同
太陽齒輪 (駁住泵輪) 嘅轉速比 = (
太陽齒輪齒數/
齒環齒數) = -(31/86) = -0.36:1 (Differential 3就係 -(37/86) = -0.43:1)
即係話,泵輪轉速係輸入軸嘅 -(86/31) = -2.774倍 (Differential 3就係 -(86/37) = -2.324倍),亦代表喺部車靜止時,入去torque converter嘅扭力係引擎扭力嘅0.36倍或0.43倍 (暫時忽略Metrobus同DB250系列嘅input angle drive)。
General case,
太陽齒輪轉速 =
行星齒輪架轉速 -
齒環轉速 x (
齒環齒數/
太陽齒輪齒數),正常係負數 (逆時針),同一引擎轉數下,部車向前行得愈快就轉得愈慢,當輸入/輸出轉速比細過二波齒比就會反方向轉 (順時針),而倒後得愈快就轉得愈快 (逆時針)。
泵輪攪郁torque converter入面啲油,當然會有阻力,而呢個阻力受好多嘢影響,但大致同泵輪轉速嘅二次方成正比。停車入一波之後踩盡油,引擎只會keep喺某個轉數而上唔到頂,係因為泵輪快咗之後,個阻力都大咗;去到嗰個轉數之後,個阻力抵銷咗引擎嘅扭力,去到equilibrium,net torque = 0,所以冇得再加速。
泵輪阻力嘅方向同泵輪轉嘅方向 (逆時針) 當然係相反,所以泵輪阻力係一個順時針方向嘅扭力。
上面提到泵輪同輸入軸係反方向轉,即係話
泵輪阻力、引擎扭力、輸出扭力三者係
同一方向。而行星齒輪組4&5得三個輸入/輸出組件,
齒環 (駁住輸入軸) 扭力等於引擎扭力 (順時針),
太陽齒輪 (駁住泵輪) 扭力等於泵輪阻力 (順時針),即係話
行星齒輪架 (駁住輸出軸) 受到嘅扭力 (順時針),亦即係DIWA波段經
機械方式傳遞嘅扭力,等於
引擎扭力 + 泵輪阻力。
以Differential 4計,靜止時
機械部分嘅扭力比 = 1 + 0.36 = 1.36:1,Differential 3就係1.43:1,等同二波齒比。
至於
油壓部分,上面講過torque converter將驅動泵輪嘅扭力倍大之後,再經行星齒輪組6乘以4.394倍先匯入最終輸出,即係話DIWA一波經
油壓方式傳遞嘅扭力,等於
泵輪阻力 x torque converter變扭比 x 4.394。
兩樣加埋,得出DIWA一波stall ratio =
二波齒比 + (二波齒比 - 1) x torque converter變扭比 x 4.394於是differential 3/4同泵輪N/S嘅組合,就造出四個一波stall ratio。
http://www.voith.com/en/Leistungsverzweigung_DIWA_e.png有一點必須要強調,就係DIWA一波起步時
並非全油壓,機械傳動唔係開始郁之後先介入,而係一直有個機械扭力喺度,同時油壓傳遞嘅扭力比例隨住車速提升而減少 (同一引擎轉數下,部車行得愈快,個泵輪轉得愈慢,泵輪阻力亦減少,所以引擎轉數可以升上去,直至去到另一個equilibrium)。
至於點解啱啱起步時機械傳動嘅power等於0,呢個係因為power = torque x angular speed,
行星齒輪架 (駁住輸出軸) 唔郁就當然冇power,但唔代表機械部分冇傳遞扭力。
咁點解啱啱起步時個power係100%油壓?因為泵輪一直喺度轉,輸入波箱嘅power = 油壓部分嘅power = 泵輪阻力 x 泵輪轉速,只不過輸出軸唔郁時 (輸出power等於0) 個效率變成0%咁解。
最後講埋後波,離合器5同行星齒輪組7嘅齒環鎖起,differential部分運作同一波冇分別,但torque converter輸出嘅扭力經過行星齒輪組6同7呢個組合之後先至匯入輸出軸。
今次行星齒輪組6嘅齒比計法就冇咁直接,因為三個組件入面冇一個係鎖定,由行星齒輪組7 (輸出嗰邊) 計返轉頭會易啲。
行星齒輪組7齒比 = 1 + (
齒環齒數/
太陽齒輪齒數) = 1 + (109/51) = 3.137:1
而行星齒輪組6嘅齒環同行星齒輪組7嘅太陽齒輪相連,所以行星齒輪組6嘅
齒環轉速 =
行星齒輪架 (駁住輸出軸) 轉速 x 3.137
於是乎,行星齒輪組6同7嘅overall齒比 = 1 - (3.137 - 1) x (
齒環齒數/
太陽齒輪齒數) = 1 - 2.137 x (112/33) = -6.253:1
同時,機械部分傳遞嘅扭力同一波一樣,都係等同二波齒比,換言之DIWA後波stall ratio =
二波齒比 + (二波齒比 - 1) x torque converter變扭比 x -6.253而differential 3/4同泵輪N/S嘅組合,亦得出四個後波stall ratio。
以differential 4 + 泵輪N組合嘅一波stall ratio約為5.3:1計,泵輪N嘅stall ratio大概係2.5:1,將呢個數substitute入4N嘅後波stall ratio同3N嘅一波/後波stall ratio計,結果都算吻合。
至於泵輪S,計出嚟個stall ratio就大概係2.3:1,不過波箱本身啲stall ratio數字都唔多精確,某部車有冇tune過波箱油壓又難捉摸,所以stall ratio計法實用價值唔高
DIWA後波有一點好特別,就係「愈踩愈唔去」,低轉倒後冇問題,但踩到高轉之後要到鬆油之後先有一股向後嘅衝力。
呢種情況,有個講法係「啲力上晒去油鼓」,又有人話係「DIWA自我保護功能」。
睇返上面講泵輪轉速嗰段,當部車倒後得愈快,泵輪就轉得愈快,代表泵輪阻力愈大,而且呢個阻力升得好快,基本上等同入一波溜後拖到死火,相當不妙。
俄文版DIWA.3E維修手冊:
http://www.remkam.ru/kamazt8/Google Translate一輪之後,搵到幾個keywords:задним / задний = 倒後,регулятор силовой = 油門訊號sensor
1.1.8章節入面,有段提到DIWA.2入後波時會跟油門訊號去控制torque converter油壓,而DIWA.3E就睇埋輸入軸轉速。
而2.4.2嘅尾段,亦講到如果倒後時死火,一係油門訊號sensor有問題,一係控制torque converter油壓嘅閥門出事。
換句話說,個解決辦法就係當泵輪轉速太高,就降低torque converter內油壓,引擎轉數跌返落嚟時再泵返油入去,從而減低高轉速時嘅阻力,以免死火。
雖然我好欣賞DIWA一波嘅「油壓+機械」傳動,但睇佢後波時機械扭力要畀油壓扭力抵銷,同埋「愈踩愈唔去」,只能夠話個後波真係夾硬嚟
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如果上面嘅解釋有啲乜嘢錯漏,希望各位師兄不吝指正
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