CVT的全称是Continuously Variable Transmission，即无级变速器。 CVT可以实现传动比的连续无级变化，可以发挥发动机的最佳性能，是一种理想的传动形式。
CVT无级变速器的类型
无级变速器按结构和传动方式可分为电动式、液动式和机械式三种。其中，电动式和液动式无级变速器因成本高、效率低、结构复杂等原因尚未得到广泛应用。机械式与前两种相比，具有结构简单紧凑、成本低、使用方便等优点。手术。并成为当前的主流选择。因此，我们下面提到的CVT是指由金属带驱动的机械无级变速器。
CVT（无级变速器）组件
CVT主要包括主动轮组、从动轮组、金属皮带、液压泵等基本部件。
金属带式CVT的基本结构。它一般由起动离合器、行星齿轮机构、无级变速机构、控制系统和中间减速机构组成。
（无级变速器）截面图
1. 扭转减震器/飞轮 2. 油泵 3. 倒档离合器 4. 行星机构 5. 前进离合器 6. 钢带 7. 主动锥轮 8. 从动锥轮 9. 中间轴 10. 差速器
(1)起动离合器：
起步离合器的主要作用是使汽车能够以足够的牵引力平稳起步，提高驾驶舒适性，并在必要时切断动力传输。目前汽车启动装置主要有湿式离合器、电磁离合器和液力变矩器三种。
(2)行星齿轮机构：CVT的行星齿轮机构用于前进档和倒档的切换。它采用双行星齿轮机构。内、外行星齿轮固定在行星架上。其中，外行星齿轮与齿圈啮合，内行星齿轮与太阳轮啮合。前进档时，太阳轮主动旋转，行星架与太阳轮同速旋转，即整个机体同步旋转；倒档时，太阳轮主动旋转，齿圈不运动，此时行星架和太阳轮旋转方向相反。
(3)无级变速机构：
无级变速机构由金属传动带、主动轮组、从动轮组组成。其中主动轮组和从动轮组由动锥盘和定锥盘组成。
(4)控制系统：
控制系统用于实现CVT传动比的无级自动变化，多采用机械液压控制系统或电液控制系统。机液控制系统主要由油泵、液压调节阀（用于调节传动比和传动带与车轮之间的压紧力）、传感器（油门和发动机转速）、液压缸及管路等组成。主轮和从动轮；液压控制系统是在机液控制系统的基础上，由一些电控单元、电磁阀和传感器组成，提高了CVT控制的效率和精度。
(5)中间还原机制：
由于CVT所能提供的传动比变化范围约为2.6-0.445，不能完全满足整车传动比变化范围的要求，因此设置了中间减速机构。 CVT的传动比范围可通过中间减速机构调节至0.8-5.0左右。
无级变速器的工作原理
金属带式 CVT 的工作原理。
金属带式CVT主要是通过改变主、从动轮与金属带的接触半径（即工作半径）来实现传动比的连续变化。如前所述，主、从动轮组由动锥盘和定锥盘组成。活动锥盘可在主轴、从动轴上作轴向移动。动锥盘和定锥盘之间形成的V形槽与V形金属带啮合。当主动轮组油缸控制主动轮组活动锥盘轴向移动时，主动轮组侧面的金属带沿V形槽移动。由于金属带的长度是固定的，所以从动轮组一侧的金属带沿着V形槽移动。金属带沿V形槽反向运动。此时，从动轮组油缸控制从动轮组活动锥盘轴向移动，以保持金属带的张力，保证获得来自发动机的动力。高效可靠的交付。当金属带沿V形槽方向运动时，其在主动轮组和从动轮组上的转动半径发生变化，从而实现传动比的连续变化。
CVT变速箱图
无级变速器的基本原理
VT2-VT3由多个元件组成，按其对应功能可分为三组。
第 1 组 - 机械传动装置
该部件的作用是提供机械传动和扭矩传递。
第 2 组 - 控制系统
与控制系统相关的组件。根据负载条件和驱动要求，控制系统确保变速箱提供动力并在适当的时刻改变齿轮比。
第 3 组 - 外部连接设备
一些部件连接到变速器的外部。其中一些组件位于变速箱内或连接到变速箱，而其他组件则是整个系统的一部分，但分布在车辆的其他地方。
第 1 组 - 机械扭矩传输
行星机构
行星机构使变速器能够提供前进和后退两个方向的驱动扭矩。发动机提供的扭矩通常通过行星架上的输入轴传递到变速器。向前接合多片离合器可使行星架直接连接至太阳轮。此时，通过啮合，行星架和太阳轮成为旋转单元，发动机扭矩直接传递至驱动轮。行星齿轮不传递任何扭矩，因此行星机构中没有机械损失，驱动轮的旋转方向将与发动机的旋转方向一致。这是前进模式。
在倒车模式下，接合倒车多片离合器可以使行星机构中的齿圈保持静止。行星架驱动三对行星齿轮组，使太阳轮沿相反方向旋转。此时齿轮组传动比为1：1.1，会有轻微的减速增加扭矩，以补偿行星机构的摩擦损失。
1. 行星齿轮 2. 输入轴 3. 太阳轮 4. 齿圈
行星机构
多片离合器
有两套多片湿式离合器：一套用于前进，一套用于倒车。每个离合器有3个摩擦片，共6个摩擦面。液压系统控制离合器，使车辆在任何油门开度下都能平稳前进。当驱动齿轮啮合时，控制离合器的啮合量也可以使车辆停止。冷却油直接冷却离合器片，防止摩擦面过热。
1. 前进离合器组 2. 后退离合器组
图：行星机构中的离合器
锥轮和钢带
CVT的主要设计特点是一对由钢制传动带连接的“V”形锥轮。主动轮与从动轮中心距为155mm。每个锥轮分为两半：一半是固定的，一半是轴向滑动的，两者的倾角均为11°。 24毫米宽的“Van Doorne”推带用于在车轮之间传递扭矩（如果需要更高的扭矩值，可以使用30毫米的带）。传动带通过喷嘴喷射的油进行润滑和冷却。为了减少变速时传动带的角度误差，两个活动半轮置于对角位置，每个活动半轮均与液压缸/活塞连接。液压压力由控制系统控制。滚珠花键防止移动半轮相对于其固定半轮旋转。
由于太阳轮与主锥齿轮花键连接，因此行星齿轮组传递的扭矩可以直接作用在主锥齿轮上。钢制传动带将动力从主动锥轮传递到从动锥轮，然后从从动锥轮传递到中间齿轮轴。
从动皮带轮的扭矩和速度由传动皮带的位置决定。两个转轮的尺寸设计提供2.416:1-0.443:1的传动比，最大传动比是最小传动比的5.45倍。超速比时燃油消耗最低。
传动钢带由450块钢板和24条钢带固定在一起组成，每侧12条钢带。
1. 钢带 2. 钢板
图：传动带
中间轴
中间轴（小齿轮轴）使从动锥轮和差速器之间的两个啮合的斜齿轮组减速，从而确保驱动轴以正确的方向旋转。从动锥轮与驱动轴之间的减速大大提高了车辆性能。中间轴由位于离合器壳体和独立轴承壳体中的两个锥形轴承固定到位。
1. 主动锥轴传动齿轮 2. 差速器冠齿轮 3. 传动小齿轮
4. 变速器中间齿轮 5. 从动锥轴齿轮
图：环形齿轮和中间齿轮
微分
与手动变速器一样，冠轮上的扭矩通过差速器传递到车轮。冠轮通过8个螺栓固定在差速器壳上，传动轴通过传统的球笼万向节和密封垫片固定在差速器上。里面。锥形轴承将差速器固定到位。
1. 差速器轴承 2. 差速器壳 3. 差速器十字轴 4. 差速器行星齿轮 5. 差速器冠齿轮
图：差速器总成
齿轮比变化
传统的行星齿轮自动变速器的传动比级数有限，通常为四级、五级或六级，但无级变速器则不同。顾名思义，无级变速器的传动比连续变化。低速档（低传动比）可以更轻松地启动静止的车辆。主动锥轮直径较小，从动锥轮直径较大。传动带用于传递动力和扭矩。如果通过增大主动锥轮直径和减小从动锥轮直径来选择高速比，则可以产生加速度。通过控制变化程度，确保最合适的传动比。
无级变速器有两个转轮：主动锥轮和从动锥轮。每个锥轮由两半组成，一半是固定的，另一半是通过液压控制可移动的。传动带在转轮上的位置决定了传动比。如果移动半轮靠近相应的固定半轮，则传动带将向其外圆周移动。当圆锥轮的两半分开时，轮的周长会变小。主动锥轮和从动锥轮的动半轮位于各自的对角位置。此时，主动锥轮上的传动带半径缩小，从动锥轮上的传动带半径增大。
启动车辆需要低传动比。为此目的，主动锥带轮被分离，使得传动带附接到其上并且传动带围绕闭合的从动锥带轮的周边移动。当车速增加时，需要较高的传动比。为此，主动锥轮的动半轮逐渐接近对应的固定半轮，锥轮的周长增大。同时，从动锥轮被迫分离，半径减小，从而获得更高的传动比。当主动锥轮完全关闭且从动锥轮完全分离时，产生超速传动比。主动锥轮和从动锥轮以大约1：2.5的传动比旋转。
图：低速档时的车轮位置
1个发动机输入
2 输出至车轮
3 最小驱动轮直径（低速）
4 最大从动轮直径（低速）
图：高速档中皮带轮的位置（超速）
1个发动机输入
2 输出至车轮
3 最小驱动轮直径（超速）
4 从动轮最大直径（超速）
档位选择器处于空档或驻车档
在此状态下，倒车离合器（2）和前进离合器（4）分离，车轮无法移动。
- 变速器输入轴 (1) 以与发动机相同的速度旋转。
- 倒车离合器 (2) 分离。
- 前进离合器 (4) 分离。
- 行星轮 (3) 绕太阳轮自由旋转。
- 太阳轮不移动，驱动轮 (5)、从动轮 (7) 和车辆也不移动。
图：传动扭矩传递机构
1. 输入轴 2. 倒档离合器 3. 行星齿轮 4. 前进离合器 5. 主动轮 6. 传动钢带 7. 从动锥轮
档位选择器处于倒档
在此状态下，倒车离合器 (2) 接合，齿圈 (9) 锁定在变速箱内。行星齿轮（3）使太阳轮（10）、主动齿轮（5）和从动齿轮（7）沿与变速器输入轴（1）相反的方向旋转。
现在已选择倒档。
- 变速器输入轴 (1) 与发动机的转速相同。
- 倒车离合器 (2) 接合。
- 前进离合器 (4) 分离。
- 齿圈 (9) 通过倒档离合器 (2) 连接到变速箱
- 由变速器输入轴（1）直接驱动的行星齿轮（3）绕齿圈旋转，从而带动太阳轮（10）、皮带轮（5）和从动锥齿轮（7）沿相反方向旋转。
图：传动扭矩传递机构
1. 输入轴 2. 倒档离合器 3. 行星齿轮 4. 前进离合器 5. 主动锥轮 6. 主动钢带 7. 从动锥轮 8. 从动锥轮 9. 齿圈 10. 太阳轮
第 2 组 - 控制系统
控制系统功能如下：
1.使钢制传动皮带张紧力的夹紧力与发动机扭矩相适应，以防止皮带打滑。 2.行驶时控制前进离合器和倒车离合器。 3、提供最佳传动比进行行驶。 4、向变速箱提供必要的润滑油和冷却油。
1.3.2
油泵
变速器中的油泵是外啮合齿轮泵。发动机驱动油泵轴，油泵轴通过空心主动锥轮轴到达油泵内部。泵轴通过花键连接到行星齿轮架。泵轴始终以发动机转速运行，泵油量约为 10 cm3/转。系统压力取决于输入扭矩，可达40-50bar。
图片：油泵全图
1. 油泵传动轴 2. 油泵总成
油压既用于变速箱液压控制又用于润滑。
图：进口油泵
1.油泵进口 2.油泵油封
传输控制
传动控制装置使传动带与转轮之间的张力最小化而不打滑，同时还根据驱动策略给出的目标值提供传动比（根据传动带的输入（驱动）和输出（从动）速度计算）传播）。在使用寿命期间，控制装置的性能退化保持在一定范围内，不会显着影响车辆舒适性和传动带张力。
张力控制装置
张力控制装置可以获得传动带不打滑时所需的最小张力，对传动效率影响最小，因而燃油消耗最低。
张力控制装置除了正常行驶外，还考虑到最大传动扭矩输入输出的特殊工况，从而最大程度地保护传动装置。该控制装置考虑了防抱死制动系统（ABS）制动、轮胎抱死（无ABS）和其他驱动力控制系统（如ESP、防滑控制装置等）。此外，该装置还考虑了特殊的路面和情况，例如经过的坑洼、路缘、高附着系数和低附着系数之间的过渡以及轮胎打滑（例如在低附着表面上）。
该软件将变速器扭矩的传输性能与变速器的预测输入扭矩进行比较。当张力控制装置发现张力不足时，ECU收到减小扭矩的指令，从而将发动机扭矩调整在合适的范围内。此功能还可以保护传输。
如果汽车上没有电子驱动电路系统，则ECU通过CAN总线传输扭矩信号。如果没有 CAN 总线，变速箱控制系统 (TCU) 软件本身会生成默认扭矩信号。
速比控制装置
变速器控制输入和输出压力，以平衡主动锥轮和从动锥轮上的压力，从而控制传动比。根据主动锥轮和从动锥轮速度传感器的信号可以计算出传动比，并改变输出压力以获得所需的传动比。最小压力可以通过张力法确定。变速器的物理模型有助于将压力水平快速调整到可变工作点。控制软件还考虑到来自变速器其他部件的干扰，因此该软件也被开发为最小化延迟误差和目标速比误差（以提高燃油经济性）。
为了确保满足变速器的机械和耐久性极限状态要求，我们制定了一些极限状态的驱动策略。除了车速限制外，传动比变化率（设定点）也通过软件保持在允许的范围内。此外，该软件还可以防止由于车速和档位 (POS) 的变化而导致发动机转速超过一定限制。为了实现这一限制，软件将要求减少发动机扭矩或让车辆换至更高的档位。
传输控制单元
控制变速箱的软件集成在 TCU（变速箱控制单元）中。 TCU 安装在驾驶室中。
第 3 组 – 外部设备
油冷却器接口
变速箱前面有两个油冷却器管接头。发动机散热器旁边安装有油冷却器入口，使润滑油温度保持在120°C以下。
变速箱内的油从右侧端口流出，该端口应连接至油冷却器的下端口。
油冷却器中的油从变速箱左侧的端口进入变速箱，因此变速箱左侧的接口应与油冷却器的上接口连接。
图：油冷却器管接头
档位选择器
VT2-VT3变速器的换档位置可以包括驻车(P)、倒车(R)、空档(N)、前进(D)和运动模式(S)。
客户可以自行定制选档器的配置。出于安全考虑，建议采用换档锁装置作为启动保护。
无级变速器还可以实现手动模式，这需要在TCU上增加新的引脚来接收信号，并且需要在一定范围内校准发动机最高转速。
主连接器
图：变速箱上的线束
主连接器位于变速箱外壳上，包含 16 个引脚。线束通过圆形连接器连接。
扭转减震器
虽然大多数传统的自动变速器使用液力变矩器将发动机连接到输入轴，但该变速器使用扭转阻尼器，该阻尼器不是变速器的组成部分。 Punch 强烈建议使用扭转阻尼器，也称为双质量飞轮。
无级变速器的特点
从上述CVT的组成和工作原理，不难得出其具有以下特点：
① CVT可以在相当宽的范围内实现无级变速，从而获得传动系统与发动机工况的最佳匹配，提高整车的燃油经济性。
②汽车的后备动力决定了汽车的爬坡能力和加速能力。汽车的备用电源越大，汽车的动力就越好。由于CVT的无级变速器特性，可以获得最大备用功率的传动比，因此CVT的动力性能明显优于其他变速器。
③ CVT具有较宽的速比工作范围，使发动机能够工作在最佳工况，从而改善燃烧过程，减少废气排放。
④由于CVT的速比连续变化，因此汽车的加速或减速过程非常平缓，驾驶非常简单、安全。
⑤ CVT是摩擦传动，其所能传递的最大功率受到摩擦扭矩的限制。由于是摩擦传动，其效率不高。这些也是带式CVT的技术难点。
由于可传递最大功率的限制，CVT目前多用于排量较小的车辆。
CVT变速箱与传统自动变速箱的区别
CVT变速箱与传统自动变速箱的最大区别在于，它省去了复杂繁琐的齿轮组合，仅采用两组锥轮进行传动。 CVT通过改变驱动轮与从动轮传动带之间的接触半径，实现传动比的连续变化，从而获得传动系统与发动机工况的最佳匹配，提高车辆的燃油经济性和动力性。车辆，并提高驾驶操作者的便利性和乘坐舒适性，
因此是一种理想的汽车传动装置。采用这种类型的自动变速器有以下优点：
- 车速恒定时发动机转速较低；
- 改善排放控制/减少燃料消耗；
- 低NVH（噪音、振动、声振粗糙度）；
- 加速平稳；
- 山路灵活驾驶；
下图显示了手动或传统自动变速器与无级变速器的传动比变化的比较。传统自动变速器（变速箱）的传动比是一系列固定值。
当变速器换至高速档时，第一图中所示的传动比将根据节气门开度沿粗实线或虚线变化。使用无级变速器，可以获得如第二张图所示的传动比变化图。两个变速器的换档点都与驾驶员施加的节气门开度有关。
当节气门开度变大时，发动机转速升高，变速器换入较高档位；如果使用传统变速箱，发动机转速会明显下降，但如果使用无级变速箱，发动机转速不会下降。无级变速器可以在发动机转速保持不变的情况下通过移动锥轮换入更高的档位。此外，我们还可以选择其他换挡策略，这将有助于无级变速器的新用户更快地接受。
