这一期我们来说CVT。 在昨天说DCT的时候,我们也提到了CVT。CVT也就是无级变速器,所谓“无极”,就是它的的变速比不是间断的点,而是一个连续的值。而想要实现这一点,则得益于其采用了皮带传动的方式。这与其他变速箱所采用的齿轮传动的方式完全不同。这也是CVT最大的特点。 原理解析: 从物理力学的角度来看,传动有两种方式,一种是齿轮传动,另一种是皮带传动。齿轮传动的特点是不同半径的齿轮转动速度不同,所以可以通过不同半径的齿轮互换传动来实现变速。这就是传动变速器的原理。 但CVT所采用的是皮带传动,皮带传动的特点是每个点的速度都相同,那么既然速度都相同,如何才能实现变速呢?这就需要通过实时改变传动轮的半径来实现了。 CVT变速箱结构图 CVT传动系统里,传统的齿轮被一对滑轮和一只钢制皮带所取代,每个滑轮其实是由两个椎形盘组成的V形结构,引擎轴连接小滑轮,透过钢制皮带带动大滑轮。 看上去平淡无奇,但玄机就在这特殊的滑轮上:CVT的传动滑轮构造比较奇怪,分成活动的左右两半,可以相对接近或分离。锥型盘可在液压的推力作用下收紧或张开,挤压钢片链条以此来调节V型槽的宽度。当锥型盘向内侧移动收紧时,钢片链条在锥盘的挤压下向圆心以外的方向(离心方向)运动,相反会向圆心以内运动。这样,钢片链条带动的圆盘直径增大,传动比也就发生了变化,从而实现了变速。 由于没有了一般自动挡变速箱的传动齿轮,也就没有了自动挡变速箱的换挡过程,由此带来的换档顿挫感也随之消失,因此CVT变速箱的动力输出是线性的,在实际驾驶中非常平顺。这也就是为什么许多日系车热衷于使用CVT的原因,平顺性和舒适性是他们最终的诉求。 此外,由于没有换挡过程,所以CVT在整个工作过程中的都非常线性,这也减少了其不必要的能量消耗。所以,CVT传动的机械效率、省油性大大优于普通的自动挡变速箱,仅次于手动挡变速箱,燃油经济性得到了保证。 但是,CVT变速箱也不是没有缺点的。其缺点在于传动的钢带能够承受的力量有限,所以很多大马力、大扭矩的性能车就没有办法配备CVT了。 不过随着科技的进步,钢带承受能力的问题正在解决,不过即便如此,CVT还是不太适合于性能车,因为它最大的特点就是平顺,而性能车要追求的是运动感和操控感,所以配备CVT变速箱会大大减少操控乐趣。 发展历史: CVT技术的发展,已经有了一百多年的历史。德国奔驰公司是在汽车上采用CVT技术的鼻祖,早在1886年就将V型橡胶带式CVT安装在该公司生产的汽油机汽车上。 1958年,荷兰的DAF公司H.Van Doorne博士研制成功了名为Variomatic的双V型橡胶带式CVT,并装备于DAF公司制造的Daffodil轿车上,其销量超过了100万辆。但是由于橡胶带式CVT存在一系列的缺陷:功率有限(转矩局限于135Nm以下),离合器工作不稳定,液压泵、传动带和夹紧机构的能量损失较大,因而没有被汽车行业普遍接受。 进入20世纪90年代,汽车界对CVT技术的研究开发日益重视,特别是在微型车中,CVT被认为是关键技术。全球科技的迅猛发展,使得新的电子技术与自动控制技术不断被采用到CVT中。1997年上半年,日本日产公司开发了使用在2.0L汽车上的CVT。在此基础上,日产公司在1998年开发了一种为中型轿车设计的包含一个手动换档模式的CVT。新型CVT采用一个最新研制的高强度宽钢带和一个高液压控制系统。通过采用这些先进的技术来获得较大的转矩能力。 日本三菱公司已选择了CVT平顺无能量损失地传递直喷式发动机的动力来驱动汽车。V型带/传动轮机构可以保证在所有速率下发动机动力平顺无间断地传递。CVT根除了传统的自动变速器通过齿轮换档时的打齿现象,从而获得更满意的响应和控制。 好了,关于CVT我们就聊这么多,接下来还有更多精彩内容持续更新,敬请关注。 |
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