眼下,变速箱的挡位数量持续增多,像8AT、9AT这类已不算新奇。初看时,这般多的挡位确实换得了更优的换挡平顺性以及经济性。然而,除了成本更高之外,更多的挡位还致使了更多的故障隐患出现。与此同时,有一部分品牌始终在坚持运用CVT无极变速箱。不管是合资车,还是进口车,都使得CVT变速箱在自身车型里占据了不小的比重,那么CVT变速箱具备怎样的优势与劣势呢?
克莱斯勒公司首款采用的CVT变速箱
新款的斯巴鲁森林人采用CVT变速箱
2015款奥迪A4L除了7速双离合外也采用CVT变速箱
新老一代日产奇骏均采用CVT无级变速箱
下面我先为大家简单介绍一下CVT变速箱的工作原理和优势:
Continuously Variable Transmission乃CVT变速箱的全称,按其字面意思来讲,是那种能连续改变传动比值的变速箱,这便是我们平常所说的无级变速器,CVT的结构相较于传统自动变速器要更为简单,其体积也更小,它既不存在手动变速器的诸多齿轮副,又没有自动变速器复杂的行星齿轮组,主要依靠主、从动轮以及金属带或者滚动盘来达成速比的无级类型转变。
CVT变速箱变换传动比动画示意图
CVT变速箱的种类:
CVT运用传动带以及可变槽宽的棘轮来开展动力传递,当棘轮变动槽宽之际,会相应地改变驱动轮与从动轮上,传动带的接触半径以此来实现变速,传动带通常采用橡胶带、金属带以及金属链等。CVT达成了真正的无级化,它具备重量轻、体积小、零件少的优点,与AT相比有着较高的运行效率,油耗更低。然而CVT的缺点也十分显著,那便是传动带容易出现损坏,无法承受较大的载荷。
1.钢带式CVT:
早期的CVT变速器,是由锥形轮以及非金属皮带构成的。非金属皮带自身能够承受的拉力存在限度,更为关键的是,它跟锥轮之间的摩擦力也是有限的,很容易出现打滑的情况,所以,早期的CVT变速箱能够承受的扭矩是比较小的。
CVT变速箱中的金属带构造
现今的CVT变速器之中的多数是采用钢带的,这种CVT的主要部件含有主动轮组,还有从动轮组,以及金属带和液压泵体等基本组件,金属带是经由两束金属环以及几百个金属片所构成的,其另一侧是固定的,可动盘与固定盘均为锥面结构,它们的锥面形成V型槽用以和V型金属传动带相啮合,发动机输出轴输出的动力首先传给CVT的主动轮,接着通过V型传动带传给从动轮,最终经减速器、差速器传递给车轮从而驱动汽车。

工作时,通过主动轮,从动轮的可动盘会做轴向移动,进而改变主动轮、从动轮锥面与 V 型传动带啮合的工作半径,以此改变传动比。可动盘的轴向移动量,系由驾驶者依据需要,借助控制系统调节主动轮、从动轮液压泵油缸压力来达成。鉴于主动轮和从动轮的工作半径能够实现连续调节,所以实现了无级变速。
多数变速箱给出了3~7个不相同的速比,举例来说,在快速加速之际,你期望车子不停地于扭力峰值点开展工作,然而因固定速比的缘故,你会持续经过此点,进而导致动力出现损失以及时间产生延迟。而CVT变速箱不存在传统的齿轮,不存在速比,这准许车子连续加速,与此同时发动机维持在峰值扭矩,发挥了发动机的最高效率。
(CVT变速箱工作原理视频)
在金属带式无级变速器的液压系统里,从动油缸有着控制金属带张紧力的作用,其目的在于确保来自发动机的动力,能够高效且可靠地进行传递。主动油缸控制主动锥轮的位置,使其沿轴向移动,主动轮组金属带沿V型槽移动,鉴于金属带长度不变,在从动轮组上,金属带沿V型槽向相反方向变化。如此一来,金属带在主动轮组和从动轮组上的回转半径发生变化,进而实现速比的连续变化。
2.滚轮式的CVT,能够用以传递更为大些的功率以及扭矩,适用于排量相对较大的汽车之上。
这种CVT运用转盘跟滚轮的结合来传递驱动扭矩,进而改变传动比,它借助移动滚动里的滚轮去改变传动比,输入转盘给予动力驱动轮及时试驾作用力,故这种CVT针对传动比变化的反应比钢带式CVT更为迅速,以此达成驾驶员加速输入时传动比的线性变化,另外与钢带驱动式CVT相像,传动比的持续改变让驾驶员享受到无缝平顺换挡且不存在任何换挡冲击。
盘型CVT变速器变换传动比动画演示,下图为说明
发动机动力传递至一个输入转盘,输入转盘的旋转运动将动力传递给滚轮,滚轮再把动力传递到输出转盘。CVT通过持续改变动力滚轮的倾斜角度,来执行平顺且连续的传动比变化。输入转盘与动力滚轮之间接触点画圆的大小,以及输出转盘与动力滚轮之间触点画圆的大小,会依据动力滚轮倾斜角度的变化而改变。圆的大小比值对应输入转盘和输出转盘的转速比,且转速比等同于传动比。
当输出转盘的圆形尺寸变得较大之际,输出转盘的转动相较于输入转盘而言更为缓慢,这种情形等同于传统变速器中的低档。相反地,当输出转盘的圆形尺寸较小的时候,输出转盘的转动比输入转盘更快,此状况相当于传统变速器里的高档。
无级变速器的发展简史:
1490年——达芬奇绘制了无级变速器的草图
1886年——申请第一台环形CVT专利
1935年——亚迪耶·道奇收到了环形CVT的美国专利证书
1939年——引入了基于行星齿轮系统的全自动变速器
1958年——达夫(荷兰人)生产出用于汽车的CVT
1989年,斯巴鲁·贾斯蒂GL这款汽车,是第一辆,在美国进行生产,并且销售的CVT汽车。
2002年,Saturn Vue首次亮相,它带有CVT,是第一辆使用CVT技术的Saturn。
2004年——福特开始使用CVT



