您好,欢迎来到维库 登录 | 免费注册

CVT变速箱
阅读:778时间:2018-03-09 18:33:30

随着汽车工业的飞速发展,汽车新技术的不断使用,在汽车传动系统中又一项新技术得到车界关注,那就是—CVT(Continuously Variable Transmission)无级变速器技术。 CVT 可以说是最理想的汽车变速器,因为从原始的橡胶带无级变速器开始,到有级的齿轮变速器 过度,再到现代的钢带无级变速器,百年大回转说明只有无级变速器才是汽车变速器的终极目标。

历史

  1899年开始就出现了轴向可调锥盘宽V形胶带式无级变速器。
  1959荷兰的VanDoone的胶带式无级变速器在DAF轿车搭载成功,总产量达到82.5万辆。
  1969年,VanDoone开发轴向可调锥盘金属带式无级变速器,
  1975年实现装车,1990年以后开始推广到日本的日产、三菱、美国的福特等汽车。
  1988年,日本NSK开始开发半环环盘滚轮式无级变速器。
  1992年,德国的ZF和LUK公司开发摆销链式无级变速器,
  1994年在摆销链式无级变速器奥迪A4、A6轿车上搭载成功,开始批量生产。
  1995年,Torotrak、NSK和MercedesBenz开发全环环盘滚轮式无级变速器成功。
  2006年装配CVT的汽车总产量已经达到250万辆。

研发

  1992年成功研发出配置在“K11型MARCH”上的“N-CVT”(采用电磁离合器),并开始量产。
  1997年首次成功研制出能与2.0L级别前驱车型匹配的”Hyper-CVT(采用液力变矩器);
  2000年成功研发出与3.0L级别后驱车型匹配的“EXTROID-CVT”。日产公司还研制出采用液力变矩器的“XTRONIC-CVT”,成功的应用到3.5L大排量汽车上。
  XTRONIC-CVT是通过由“液力变矩器”与“钢带、带轮”构成的无级变速器的组合,天籁轿车采用REOFO9A型无级变速器,轩逸采用REOFO10A型自动变速器。

优点

  燃油经济性好
  CVT可以在相当宽的范围内实现无级变速,可获得传动系与发动机工况的最佳匹配,依靠变速器无级调速来适应汽车的各种速度,使发动机长时间工作在最佳工况,因此可以提高发动机燃烧效率,燃油经济性相应地得到提高。
  动力性好
  CVT能与发动机实现闭环控制,充分调动发动机的最大扭矩,其减速增扭的性能明显优于MT和AT,所以装配在需要强调扭力的SUV车型,CVT汽车的加速性能(0~100km/h)比AT汽车提高7.5%~11.5%,高速状态加速性优于MT汽车。CVT的特性使动力性能明显优于手动变速器(MT)和自动变速器(AT)。
  舒适性好
  CVT可以改善驾驶舒适性能。CVT没有档位,变速过程连续而线性,提速无换挡冲击,急加速时没有AT的退档顿挫现象,CVT系统有很宽的传动比,一般在2.400—0.395,高速行驶时发动机转速低、噪音小,使驾驶员及乘客能够享受旅途安静轻松的舒适感觉。
  操控性好
  CVT变速器与液力变矩器匹配,液力变矩器可以放大发动机扭矩,所以起步快,加速更加顺畅。驾驶员超车时深踩油门不会有AT退档的感觉,而是改变速比放大扭矩。在高速过弯时,松开油门没有AT的升档现象,可保持扭矩高速出弯。CVT具有比AT更优异的发动机制动效果,CVT在上下坡时能自动探测坡度,在上坡时自动调整速比增加扭力输出;在下坡时能加大发动机制动力矩,以降低下长坡时的滑行速度,提升了安全性与操控性。
  终身免维护
  CVT的可靠性与寿命主要取决于金属带传动组件材质,据荷兰VDT公司技术资料称,现在新的设计和技术已经解决了CVT过去存在的问题,80万套CVT在世界各地试用的结果,出现故障的只有200套,故障率为0.25%。可见,该系统质量高,使用可靠。采用高强度优质材料、精密制造技术使CVT可达到与发动机相同的寿命并终身免维护。
  有害气体排放少
  由于CVT可以实现与发动机的闭环控制,可使发动机经常处于经济转速区域内运转,改善燃烧过程,从而降低了有害气体排放,同时可以延长三元催化器、氧传感器的使用寿命。德国ZF公司将自己生产的CVT装车测试,其有害气体排放物比装备4档自动变速器的汽车减少约10%,大大减少了对环境的污染。
  成本低
  CVT系统结构简单,零部件数目比AT少很多,一旦开始大规模生产,CVT的成本将会比AT小,随着大规模生产以及系统、材料的革新,CVT的生产成本将进一步降低。组装与维修成本随之下降,其简单的结构与较低的成本及优异的性能使CVT的前景十分广阔。

原理

  CVT的结构主要由两组带轮(主动轮、从动轮)和传动带(钢带)油泵、液力变矩器、执行机构(阀体、油路)、传感器、电脑等构成。
  液力变矩器
  液力变矩器的作用是将发动机的扭矩传递给CVT,使汽车前进、后退顺利起步,液力变矩器可以将发动机的扭矩放大,使起步更加快速。当车速达到设定的速度时,液力变矩器的泵轮(连接发动机的轮)和涡轮(连接CVT的轮)锁止,此时的传动效率达到100%。液力变矩器另一作用是缓解来自发动机与路面的冲击力,延长传动组件的使用寿命。
  可变直径带轮
  CVT有两组带轮(主动轮与从动轮),每组带轮分为两半部分组成,带轮一侧为固定式,另一侧带轮可以在轴上滑动,两个带轮的内侧是有倾斜角度的锥形面,两侧相对构成V形槽,V形槽与传动带的侧面接触(啮合点)。通过油压控制主动轮与从动轮的夹紧与放松,来改变带轮锥面与传动带啮合点的工作直径,(即一个轮直径增大、另一个轮直径减小)从而改变传动比。(主动轮直径小、从动轮直径大时为减速状态,用以提高扭矩。主动轮直径大、从动轮直径小时为增速状态,用来提高车速)。
  高强度钢带
  传动带由两束环形钢带和推片组成,每组传动带有两束环形钢带,每束钢带由12层(片)高拉力薄钢片叠加而成,钢带采用日产专利材料T702高强度钢而加工(每片抗拉强度达到2000Mpa),推片
  是由400余片高强度压力钢片组成,环形钢带的作用是将推片压紧在带轮的V型槽上,使推片与带轮间产生足够的摩擦力,推片可以在钢带的直线段纵向滑动,推片的作用是通过挤压的推力传递扭矩。东风日产钢带CVT的最大特点就是“推式传动”。
  ASC
  原装进口的第三代CVT在第二代CVT的基础上,采用了更加先进的ASC控制单元。变速转换模式由原来的20种增加到700多种。通过油门踏板、发动机转速、车速、档杆位置等传感器提供信息,电脑随时计算判断驾驶员意图,然后向执行系统发出操控指令,随时提供符合驾驶员意愿执行动作,指挥完成前进、倒档的切换,急加速、手动模式、经济模式、发动机制动等执行动作。高应答执行系统(包括油泵,电磁阀等,档位切换装置),能够快速精确的执行ASC控制单元发出的各项指令。

优势

  自动变速器(AT)
  东风日产CVT与AT相比,变速连续不间断、没有换挡冲击现象,变速范围宽,起步较快,高速行驶发动机转速低,油耗比AT减少10%以上。
  DSG
  东风日产的CVT与DSG相比结构简单且变速范围比DSG宽,在高速状态油耗较低,CVT起步使用液力变矩器,以传动液传动动力,没有部件发生摩擦,可以做到与车同寿命,终身免维护。
  链条传动
  东风日产的CVT采用钢带传动,与链条的传动方式刚好相反,为推式传动(主动轮通过钢带的推片推动被动轮)推片侧面的下半部分与带轮接触,摩擦面积较大,推式传动比拉式传动可以传递更大的扭矩,所以东风日产的CVT可以匹配3.5L大排量的发动机。
  离合器式
  东风日产CVT采用了液力变矩器,有增加转矩的作用使起步加速性能有很大的提高。液力变矩器的超低转速使斜坡起步和倒车入库时能精准操作。与液力变矩器搭配的CVT可以装在需要超强扭矩的越野车上,这种组合提高了汽车的爬坡能力,大大提升了汽车行驶崎岖路段的能力。另外,液力变矩器以传动液传递动力,没有摩擦现象,延长了CVT的使用寿命,可以做到终身免维护。

维库电子通,电子知识,一查百通!

已收录词条13756