当前,世界上有三种主流变速箱,CVT是其中之一,特别是日系在中小排量发动机匹配的基本上都是CVT变速箱,虽然CVT变速箱的基础理论是一样的,但是,从结构和传输介质、传递方式等方面,细分之下还是有些不同的!
CVT变速箱的传动原理:
利用液压压紧钢带或者钢链,利用摩擦传递扭矩和动力,实现无级变速,在动力传输过程中,主从两个液压缸根据发动机输入轴转速、变速箱输出轴转速、节气门开度变化、车速等信息,利用电脑自动控制压紧力,实现动态改变液压缸直径,从而达到改变速比的目的,在整个动力传递过程中,速比可以实现无极变化,当然,为了便于换挡逻辑控制,一般来说会设置模拟档位,在换挡过程中,动力传递不中断,变速箱自适应发动机的转速,使发动机始终工作在最佳功率输出区间,以实现省油的目的。
CVT变速箱虽然传输原理是一样的,但是,从结构实现层面,还是有一些区别的:
一、结构区别
目前,cvt从结构上共有种:
- ①液力变矩器+行星齿轮+液压缸+钢带(钢链)
- ②多片离合器+行星齿轮+液压缸+钢带(钢链)
哪一种结构方式更好?
现阶段无疑是液力变矩器的方案更稳定!
液力变矩器和CVT可以说是天生的一对,液力变矩器在内部会设计有锁止离合器,在车速稳定达到一定设计值以前,采用变速箱油传递动力,没有刚性连接,这就形成了天然的缓冲,可以避免突然的扭矩突变,而对于CVT来说,最怕的就是扭矩突变,在速度稳定以后,液力变矩器内部的锁止离合器锁定,此时采用刚性连接,以节省油耗,由于汽车速度稳定以后,发动机扭矩并不会发生突变,从而避免了CVT因扭矩突变打滑的情况。当然,液力变矩器在低速非锁止状态对油耗表现和动力传递方面是有一定的增加的。
对于采用多片离合器传递动力的CVT来说,需要利用刹车踏板的开度和汽车速度控制多片离合器进行半联动,使发动机和变速箱产生转速差,进行动力缓冲和传递,从控制角度来说,汽车速度、发动机、变速箱、刹车踏板、节气门开度角度等方面需要考虑的参数比较多,控制逻辑更加复杂,无法像液力变矩器那样实现完美控制,此外,理论上由于多片离合器需要利用半联动消除转速差,因此存在一定的磨损,从寿命角度来看,多片离合器的寿命不如液力变矩器。当然,多片离合器传递动力更直接,油耗表现更好。
如何区分是哪种结构?
踩住刹车挂D档,如果能感受到汽车仍然有些许的冲力,向前面较劲,这说明是采用液力变矩器的方案,如果感受不到动力 那么就是多片离合器方案!
二、传递介质的区别
从变速箱后段动力传递角度来看,有些厂商采用钢链传递动力,比如奥迪的Multitronic、斯巴鲁的Lineartronic都是采用舍弗勒档位钢链链条传递,而有些厂商则采用钢带传递动力,比如日本捷特科、丰田爱信都是采用钢带传递。钢链和钢带的结构如下:
不同的介质导致动力传递方式是有区别的
采用钢带传递动力必须以“推”的方式进行,这种方式利用镶嵌在钢带上的几百个细密的钢片之间的挤压力传递扭矩,这种方式传递扭矩相对较小,在传递动力瞬间,由于钢带呈斜面的角度,为避免因为推力过大导致打滑,液压缸压紧力需求较大,但是动力稳定传输以后,钢带传递动力相对更省油,噪音更小。
采用链条传递必须以“拉”的方式进行,利用不规则链条组成的链条,在动力传递初期会产生一个向内的拉力,这样在急加速瞬间可以利用这个拉力使链条和液压缸之间的摩擦力更大,可以避免打滑,但是相对而言,油耗表现方面比钢带传递略大一些。此外,这种方式对于链条的结构强度有很大的要求。
三、丰田最新研发出一种AT+cvt的方案,代表一种未来方向
CVT变速箱虽然在油耗和平顺性方面有优势,但是,对于动力传递的直接性、动力响应性方面却相对较差,此外,在高速行驶时,特别是超高速行驶时,CVT和AT、DCT相比,并不省油,因为CVT变速箱的传递效率是最低的。而为了保证CVT的加速能力,低速减速比不能做的更小,此外CVT减速比有连续性的要求,这就导致高速时减速比受限,而丰田最新的脑洞大开的一个开拓性产品:Direct Shift-CVT变速箱在低速集成了一个2AT,急加速切换到AT传递,保证动力传递直接性,在中高速仍然采用钢带+锥轮传递,这样既保证了低速、急加速的动力响应(切换到AT),由能进一步降低油耗。当然,具体使用的效果还有待市场检测!
四、混动车型的E-CVT和CVT完全不是一回事
最后说一下混动车型ECVT,ECVT主要是用于丰田的混动车型,虽然叫E-CVT,但是其实际上的核心实际上就是一个纯机械的行星齿轮,行星轮、太阳轮、齿圈分别连接不同的动力装置,通过固定不同的齿轮实现不同动力切换的作用,因此ECVT实际上就是个动力切换器,和传统的CVT没有一毛钱关系。
",