汽车无级变速CVT技术详解

汽车无级变速汽车无级变速 CVTCVT 技术详解技术详解 在传统的 CVT 变速器箱体内 不再依靠复杂的齿轮组传动 所以在性能上与 MT AT 相比有着很大不同 它的特点是 理论上挡位可以无限多 换挡加速基本上没有 顿挫感 燃油经济性好于液力式自动变速器 多见于前轮驱动和混合动力汽车 CVT 变速器的传动钢带 在内部没有齿轮后 CVT 通过两个可以改变直径的传动轮和传动带来传递发动的力量 实现扭矩输出 之所以挡位可以无限多 与主动带轮和被动带轮有效半径不同有关 因而 钢带或链条传动带能传递不同扭矩 当传动带有效半径变大 钢带或链条就会自动向上 当有效半径变小 则向下 所以扭矩大小也会发生变化 传统 CVT 变速器 传统 AT 变速器 早期的 CVT 对变速的控制是机械式的 现在已发展为电脑控制速比 并且 多数 CVT 都设有手动模式 也就是具有手自一体的功能 虽然理论上具备无限挡位 但是在实 际应用中 CVT 变速器多数用电脑程序将整个传动范围划分为几段 作用等同于几个挡位 然后再按照预设分段去转换传动比 所以 在新车参数中看到 6 挡 CVT 8 挡 CVT 也是 合情合理 新一代 CVT 变速器 然而在 AT 变速器已经发展到 8 挡甚至 9 挡的今天 限于传统 CVT 的工作原理 CVT 变速器若想实现大速比 就只能通过不断加大压盘也就是带轮的直径 这样一来不仅 带来变速器体积的几何级增长 更会带来机械效率的下降 新型 CVT 传统 CVT 传统 AT 变速器速比范围对比 新型 CVT 与传统 CVT 速比范围对比 因此新一代 CVT 就通过结构的创新实现了 CVT 的技术突破 通过巧妙的引入行星齿 轮以及离合器 不仅将带轮直径减小 同时还将变速器速比扩大到 7 3 1 在笔者看来这是 相当聪明的一种创新 这究竟是怎样一种巧妙的结构呢 那就是在变速器输出轴之前增加一组带离合器的副在变速器输出轴之前增加一组带离合器的副 变速机构 这种一体式行星齿轮结构在变速机构 这种一体式行星齿轮结构在 AT 变速器内很常见 具有变速器内很常见 具有 1 0 和和 1 821 两种速比 两种速比 而传统的而传统的 CVT 部分同时进行了体积削减 通过将带轮直径减小 将速比范围缩小到部分同时进行了体积削减 通过将带轮直径减小 将速比范围缩小到 4 1 最终实现了变速器总体积的小型化 最终实现了变速器总体积的小型化 两代 CVT 结构对比 新一代 CVT 动力传递路线 在工作状态下 在带轮部分提供 4 0 1 0 范围内速比的同时 副变速机构也能从 1 821 按需求切换到 1 0 这样两组变速机构速比相乘 就形成了 7 3 1 的世界最大速比范围的 CVT 变速器 副变速机构挡位随转速及车速的变化对照 在低速起步时 副变速器处于在低速起步时 副变速器处于 1 挡 速比挡 速比 1 821 发动机动力通过液力变矩器传递给 发动机动力通过液力变矩器传递给 CVT 变速器 车速均匀上升 液力变矩器转速逐渐与发动机转速同步 并最终锁止行程等变速器 车速均匀上升 液力变矩器转速逐渐与发动机转速同步 并最终锁止行程等 速传动 速传动 低速起步工况 副变速器处于 1 挡 匀速加速工况 副变速机构处于 1 挡 车辆行驶速度逐渐增加 车辆行驶速度逐渐增加 CVT 带轮从低速位逐渐变为高速位 此时变速器可提供带轮从低速位逐渐变为高速位 此时变速器可提供 7 3 1 0 的总速比范围 当车速需要继续提升时 副变速器机构进入的总速比范围 当车速需要继续提升时 副变速器机构进入 2 挡 副变速器速比从挡 副变速器速比从 1 821 降至降至 1 0 通过离合器进行柔性切换 理论上这一过程类似 通过离合器进行柔性切换 理论上这一过程类似 AT 变速器的升挡过程 变速器的升挡过程 但是由于速比跨度过大 换挡冲击在所难免 这也是但是由于速比跨度过大 换挡冲击在所难免 这也是 AT 变速器无法完全消除冲击的原因变速器无法完全消除冲击的原因 所在 而在新一代所在 而在新一代 CVT 结构中 得益于结构中 得益于 CVT 速比任意调整的优势 副变速器机构的换挡速比任意调整的优势 副变速器机构的换挡 过程中 过程中 CVT 带轮部分也会随之调整 使这一调整过程中的总速比输出不变 带轮部分也会随之调整 使这一调整过程中的总速比输出不变 CVT 结构达到最小速比 副变速机构即将升挡 副变速机构挡位切换工况 副变速机构完成挡位切换继续加速 这样一来 在发动机转速不变的前提下 车速也不会受到影响 这一个复杂的过程就 能够在悄无声息中完成 这种结构成功地达到了 1 1 2 的效果 通过两组传统变速机构的 组合应用 速比相乘 实现了 7 3 1 的超大范围速比 更重要的是这还是在总体积缩小的前 提下做到的 这种新这种新 CVT 变速器有什么优势 变速器有什么优势 更紧凑 更轻量化的结构 副变速机构的行星齿轮有效减少了带轮的体积 与同级别 CVT 变速器相比 减重 13 缩短变速器壳体长度 10 减少 30 内阻 得益于带轮直径的显著减小 变速器润滑油的油面距离带轮边缘更远 在车辆制动以及侧倾是 油面位置变化不会给带轮机构产生额外的阻力 这种新这种新 CVT 变速器有什么劣势 变速器有什么劣势 动力凶悍的美式肌肉车对 CVT 不屑一顾 因为带轮 钢带式传动的核心结构没有变化 所以传统 CVT 具有的劣势