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[傳動] 碗公與離合器之間摩擦力理論探討

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等級:碩士

文章日期:2015-6-14 09:00:34


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本文章最後由 超級大黑熊 於 2015-6-14 04:29 編輯

概念說明:

摩擦力可分為動摩擦與靜摩擦兩種

靜摩擦之定義為兩物體接觸面沒有移動、滑動產生稱為靜摩擦

動摩擦之定是為兩物體接觸面有滑動現象稱為動摩擦

下圖是摩擦標準示意圖

friction01.jpg

上圖可分為兩個區塊,虛線左側為靜摩擦,右側為動摩擦

而我們的碗公與離合器在機車靜止時候,是不接觸的!

當引擎轉速2000轉提升到4~5千轉,離合器小彈簧撐不住離心力而甩開撐大

這時候離合器的三塊蹄片開始與碗公接觸!

剛開始是呈現動摩擦狀態!(重點)
1.PNG

動摩擦公式:
f=μN           f摩擦力    μ摩擦係數   N正向力

公式提供我們探討概念
如何使離合器與碗公更抓?      
目的 >>>  增加摩擦力

材質不變的狀況下,f摩擦力只受到N正向力影響     <<<這句話是什麼意思?
摩擦力提供動力給後輪,帶動機車速度
因為f=μN
如果要提升摩擦力f,摩擦係數μ是永久固定值,那麼勢必要增加正向力N
這個正向力N怎麼增加?
當然就跟離合器甩開的力量有關,怎麼增加離合器甩開的力量?
1.提高引擎轉速增加離心力使離合器蹄片甩更開增加正向力
2.改離合器小彈簧,改軟,好甩開增加正向力

那麼訪間傳言把碗公畫線或是刻溝可以變得更抓?(意指摩擦力增加)
真的有效嗎?
刻溝與畫線碗公的目的是增加與蹄片的接觸面積來達到更抓 (意指摩擦力增加)
但是摩擦力的公式叫做f=μN
完全沒有接觸面積的關係,那麼怎麼會更抓?????

能改變摩擦力的兩個因素只能靠f=μN的摩擦係數μ與正向力N
正向力N的提升前面已經提到
1.引擎轉速拉高
2.小彈簧換更軟的

那麼如何提升摩擦係數μ   ?

這是網路資料查的材料常用摩擦係數
2.PNG

影響摩擦係數的關係,只能靠改變材料來提升

至於要怎麼改變材料摩擦係數?

只能靠離合器蹄片材質換與碗公材質摩擦係數更好的

另外,以輪胎來講,俗稱抓地力也就輪胎與柏油路的摩擦力

抓力的好壞目前只能透過換輪胎來改變(輪胎材質特性不同)

就是因為輪胎配方不同,輪胎材料不同特性影響了抓地力(摩擦力)

那麼回過頭來看,市面上銷售的畫線刻溝碗公

「大部分」都是用原廠料件加工,材質根本沒變

那麼怎麼可能提升碗公與離合器的抓力?

更可以由魔王這篇實際實驗來應證,同材質下,刻溝畫線沒有比較抓

反而會有反效果

這個反效果我的推斷不一定正確,不過想不到其他原因了

我的推斷主因是,不平整的碗公與蹄片摩擦產生蹄片屑

這個蹄片屑,造成滾動現象發生,我們要知道,滾動廣義上可以說是打滑,狹義上可以說是靜摩擦

以輪胎來說,這個蹄片屑就是道路上的沙子,輪胎打滑就是沙子滾動現象造成

結論:
1.以「同材質做比較」,畫線與刻溝增加接觸面積無法提升摩擦力
2.另外產生嚴重的蹄片屑,些許降低抓力
3.畫線刻溝的碗公對於蹄片壽命更是一大殺手,大幅度降低壽命
4.如果真的要提升抓力,以不同材質有不同的摩擦力來下手

另外有些人會問,機車離合器剛接合是屬於動摩擦部分

那麼變成靜摩擦時候呢?

Ans:最大靜摩擦力永遠比動摩擦力大,動摩擦力改善好,靜摩擦力只會更好


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正解  2016-6-7 12:32 | 回覆
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感謝分享 ^^  2015-6-21 06:44 | 回覆
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完全正確!! 請接受小弟一拜  2015-6-17 00:26 | 回覆
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  2015-6-15 22:51 | 回覆

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gmr18 + 1 邏輯和部分結論完全錯誤,拿國高中的觀念想.
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等級:禁止發言

文章日期:2015-6-14 09:07:29


如果面積無效
那碗公蹄片面積增大是否也無效呢
照這樣來講只要增加單一蹄片重量馬力應該就能提升不需要動到引擎轉速吧QQ

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面積越大應力會被分散,總量是相等的。0.5+0.5=1。材料強度有限一跟針不可能曾受太大的力,因此只能增加面積  2015-6-15 14:21 | 回覆
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增加的重量要在離合器甩開的部分才能增加離心力  2015-6-14 14:43 | 回覆
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文章日期:2015-6-14 09:34:18


本文章最後由 yourmamagood 於 2015-6-14 15:31 編輯

您寫得太專業瞜!!~~~~~~~~
魔王實驗結果好像也是這樣
但是可能漏計算到還有其他因素
所以劃線,挖洞還是很多人用是有他的道理(我RS100也用先鋒劃線,因為不用會抖)
1.排屑(把屑排掉,可增加磨擦力)
魔王實驗並""沒有長時間實驗"",而且好像也""沒蓋傳動蓋,""沒時間積粉塵
,沒排屑就好像,小朋友拿橡皮擦在擦,舊屑不拍掉,在擦的同時在裡面打滾,沒磨擦力怎麼擦得乾淨!!
2.劃線像剉刀:會把離合器片剉的粗燥,可增加磨擦力,因為蹄片是軟的
剉的粗粗的,增加離合器片面積,
反觀用原廠碗公,離合器蹄片都會磨的亮亮的,(亮亮的應該比較不抓吧)
(這是我的經驗,也許不正確)
我的RS100離合器片2萬就被KO磨平,不是就是磨擦力大,才容易磨掉嗎?

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  2015-6-21 15:40 | 回覆
粗糙面只會更難抓因此打滑了,光滑面抓力較強很快就抓住了,但引擎轉數高於輪轉數過多,應力過大產生跳動(那一瞬間三片離片向內縮)。  2015-6-15 14:17 | 回覆
材質固定壓力固定摩擦力是不會改變的,之所以不會抖動是因為畫了線降低摩擦力因此產生打滑就不抖了。  2015-6-15 14:13 | 回覆
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粗糙面的確會比較抓,這是短暫的,但是沒多久很快又變成光滑面  2015-6-14 14:48 | 回覆
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認同!如果不考慮耐用度噴砂最好 不然劃線效果最穩定 光滑面沒幾千就抖動了  2015-6-14 13:33 | 回覆
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等級:大學部

文章日期:2015-6-14 10:13:17


一般會去換劃線鑽洞刻花噴砂碗公的大部分是因新車騎乘一段時間後起步有抖動現象,抖動現象是離合器及碗公的磨合變好讓起步一瞬間沒像新離合器碗公那樣打滑所致,起步不抖=離合器碗公半接合狀態

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  2015-6-15 09:12 | 回覆
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本串唯一正確解釋  2015-6-15 00:32 | 回覆
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  2015-6-14 19:28 | 回覆
這樣就是最大靜摩擦力 因為卡著轉動了  2015-6-14 11:24 | 回覆
就是加速摩擦 理論上如果碗公完全不打滑動力可以100%傳輸的話那蹄片跟碗公是不應該有錯開現象  2015-6-14 11:24 | 回覆
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等級:碩士

文章日期:2015-6-14 10:20:05


本文章最後由 i5978 於 2015-6-14 10:38 編輯

魚與熊掌要如何兼得?該如何取得平衡點?要增加摩擦力f,摩擦係數與正向力都可以改變來克服。
摩擦公式:f=μN         
f摩擦力
μ摩擦係數 (碗公劃線,蹄片材質,,,,)
N正向力 (轉速,蹄片重量,彈簧力,,,)


白話一點:
u=同一台車同速度騎在柏油路與油漆路(斑馬線)上急煞,看那個滑的比較遠。
N=同一張紙分別被10公斤的嬰兒與80公斤的成人壓著,看那個能抽出來。


炮友很多,BJ4,讓專業的來回答。

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colddasha 發文來自手機


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文章日期:2015-6-14 10:42:48


我認為劃線是可以改變摩擦係數的

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是改變曲線而不是改變最大抓力  2015-6-15 14:18 | 回覆
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但我的理論是無法  2015-6-14 15:02 | 回覆
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文章日期:2015-6-14 10:53:35


適度的打滑是好的

一般常見起步抖動

就是離合器跟碗公抓太緊沒有適度的打滑造成的…

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起步打滑就傳輸效率來講是不好的,但對騎乘者的感受卻是好的  2015-6-14 11:29 | 回覆

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文章日期:2015-6-14 11:26:08


chiayingcool 發表於 2015-6-14 10:53
適度的打滑是好的

一般常見起步抖動

沒錯
但更明白的說法是 真圓度被破壞掉後 離合器蹄片在原本應該是平面的地方受力不平均造成顫抖
這顫抖又讓蹄片在張開跟閉合之間不斷跳動 這就是抖動~

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  2015-6-15 09:13 | 回覆
正確  2015-6-14 11:39 | 回覆
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文章日期:2015-6-14 11:46:08


這東西跟碟煞 是一樣的道理
接觸面積越大 煞住力量越大
但碟盤沒排沙排水會打滑 所以有打一些孔
碗公沒排沙排水問題 但有磨合 過熱的問題

剛裝上一定需要再磨合 只差時間長短而已
打滑也許還在磨合 會抖動就是有問題
這樣說啦 三片蹄片 只一片接觸碗公 也不會抖動

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切線加速度=r*角加速度,所以煞車力道會因為碟盤半徑而被放大  2015-6-15 15:28 | 回覆
碟盤越大力道越強,原因應該是跟切線加速度有關  2015-6-15 15:22 | 回覆
剎車皮正常情況下應該都試吃滿的,就沒有你所說的接觸面問題  2015-6-15 15:21 | 回覆
接觸面積越大 沒有給予正向力 應該是沒辦法煞車吧..  2015-6-14 15:04 | 回覆
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文章日期:2015-6-14 11:46:58


關於磨擦的部分,
其實有很多地方可以探討,
磨擦係數是由接觸面材質決定是沒錯,
但是接觸面的光滑程度,
應該也會有影響,
甚至曾有人說過完全光滑的時候磨擦力最大,
用玻璃來做例子,
這是為何呢?
當兩個接觸面完全光滑時,
接觸面中間沒有空氣,
大氣壓力作用於兩側,
等於直接增加了正向力的大小,
而大氣壓力是單位面積的壓力,
轉換成力還要乘上面積,
蹄片面積越大,
大氣壓力轉化出的力也就越大,
正向力增加的程度也就越大,
如此自然有可能抓得更緊,
當然以上都是就學理上的可能去推測,
實測呢.....
我也不知道怎麼證明哈~

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你的理論是真空吸力(就像塊規與塊規的結合),滑動的才是摩擦力  2015-6-15 08:39 | 回覆
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  2015-6-14 19:29 | 回覆

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