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雅马哈摩托车用自动无级变速机构“Y.C.A.T.”达到实用水平 |
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| http://cn.newmaker.com
10/23/2009 9:13:00 AM
日经BP社
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雅马哈发动机开发的100～125cc轻便摩托车用自动无级变速机构（CVT）、被称之为“Y.C.A.T.”（Yamaha Compact Automatic Transmission）的小型CVT单元已达到实用水平。该产品将在“第41届东京车展2009”上参考展出，同时将以面向越南生产的2010年款产品为开端，陆续用于投放东盟国家市场的轻便摩托车上。
“Y.C.A.T.”以曾经用于踏板摩托车的CVT为基础大幅小型化而来，通过将连接发动机端和后轮轴的变速皮带嵌入发动机内，在保持轻便摩托车外观不变的情况下，实现了自动变速功能。这样，便可在轻便摩托车中此前配置变速箱的位置安装CVT，由于提高了设计灵活度，因此可同时实现轻便摩托车的通用性和自动变速箱的易操作性。与普通通勤摩托车用CVT相比，“Y.C.A.T.”的皮带轮间距缩短约40％、皮带长度缩短约60％，因此能够实现动力单元的小型化。可安装在尺寸与原来的轻便摩托车用发动机相同的曲轴箱（Crank Case）内（图1）。 
图1：Y.C.A.T.的结构
东盟地区的摩托车需求规模方面，印度尼西亚、越南、泰国、马来西亚及菲律宾5个国家合计可达到1055万辆（09年预测值），主要为100cc～125cc摩托车。其中，2002年该公司投放该地区的CVT款（“NOUVO”等自动通勤摩托车）颇受欢迎。而原来的轻便摩托车（17英寸前后车轮、带变速箱）也深得好评。由于具有令人放心的行驶性能，而且载乘功能等实用性较高，因此市场份额达到了6成左右（该公司调查数据）。另外，有许多家庭共用一辆摩托车，多数用户希望轻便摩托车也能具备自动变速功能。“Y.C.A.T.”就是在这种背景下开发出来的有助于倡导新一代轻便摩托车的系统，这种摩托车不仅能够保持轻便摩托车的实用性及行驶性能，而且因具备自动变速功能而易于操作。
踏板通勤摩托车用CVT通过V皮带连接发动机端皮带轮（滑轮）和后轮端皮带轮，这种CVT安装在后臂上。能够不分档位调整变速比，因此具有顺畅的行驶性能，是一种适合通勤摩托车的驱动方式，但行驶时会与皮带轮摩擦而产生热量，为了使外部空气高效流入，皮带必须确保一定长度。
该公司以皮带材料、结构及皮带轮特性为重点，反复分析材料和原理，不断进行实际行驶测试，解决了发热问题。从而开发出了可安装在曲轴箱内的小型CVT单元。
“高弹性耐热树脂皮带”采用166个相连的H型断面树脂块与橡胶包覆的芳纶（Aramid）中心导线粘合在一起的结构（图2）。为了使树脂块承受皮带紧贴皮带轮的力（来自侧面的力），使中心导线承受旋转皮带的力（驱动力），进行了受力分配，从该公司内部测定值来看，这种树脂皮带的耐久性可达到橡胶皮带的两倍左右，而且有助于实现高弹性带来的更为出色的驱动响应性，以及较高的燃效性能。 
图2：高弹性耐热树脂皮带
除了这种皮带之外，该公司还开发出了“专用皮带轮”。在高转速区，前后皮带轮会因皮带紧贴而增加负担，因此要求皮带轮具有冷却性。此次的发动机端皮带轮由铝合金压铸（Diecast）件制成，通过镀铬处理确保了充分的硬度，而且以微米为单位对表面进行了优化。被驱动端皮带轮采用了以微米为单位对表面粗度进行最佳设计的不锈钢产品，表面的适度凹凸使其具有出色的动力传输性，以及对皮带的亲和性。
Y.C.A.T.可将外部空气吸入皮带盒内，空气能够在皮带盒内高效流动，促使皮带和皮带轮冷却，因此无需安装特殊的冷却装置，即可确保有效的冷却性能（图3）。另外，还通过优化吸排管的形状，将吸气和排气时产生的噪声降到了最低限度。 
图3：空气在皮带盒内流通
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