钻石vip爱丝免费视频:CVT无极原理

来源:百度文库 编辑:四海新闻网 时间:2020/06/04 13:02:28
无级享受--细数配备CVT变速箱的国产车(图)文章加入时间:2007年6月19日10:6  责任编辑: 心心   伴随着中国社会汽车普及程度的提高,原来只能是高档消费品的汽车也逐渐深入到平常人的家庭生活中来,然而是燃油价格的不断攀升,如何降低汽车油耗成了摆在汽车厂家和消费者面前的一道难题。
  高科技含量的CVT无级变速箱,具有燃油经济性好、行驶稳定舒适等优点,因此众多汽车生产厂家把CVT变速箱装备在自己的产品上,搭载CVT变速箱的车型也受到越来越多的消费者的青睐。到底什么是CVT变速箱,它都有哪些优点,又有什么局限性,目前国产车中都有哪些车型装备了CVT变速箱呢?下面汽车探索就为您细细道来。
  什么是CVT变速箱?
  CVT——无级变速箱(Continuously Variable Trans-mission),它的内部并没有传统变速箱的齿轮传动结构,而是以两个可改变直径的传动轮,中间套上传动带来传动。基本原理是将传动带两端绕在一个锥形传动轮上,传动轮的外径大小靠油压大小进行无级的变化。起步时,主动传动轮直径变为最大直径,而被动传动轮变为直径最小,实现较高的传动比。随着车速的增加和各个传感器信号的变化,电脑控制系统来断定控制两个传动轮的控制油压,最终使传动轮直径发生连续变化,从而在整个变速过程中达到无级变速。

奥迪multitronic无级变速箱工作原理示意图

无级变速箱的主要部件:锥形传动轮和传动带(图示为奥迪multitronic)  在过去,旧款CVT多采用橡胶皮带传动,它的缺点是受力有限、容易打滑因此只能用在一些摩托车和微型车上。近年来,随着材料技术、加工工艺的不断提高,生产出特殊材料制造的金属传动带和锥形传动轮,使CVT变速箱可以承受更大的功率、扭矩输出,现在也应用在中大型汽车上。 现在的金属传动带由两束金属环和上百个金属片构成,这样的结构不仅强度高而且调节容易。

日产X-Tronic CVT无级变速箱的金属传动带结构示意图  CVT最大的特点就是无级控制输出速比,其变速比不是间断的点,而是一系列连续的值,例如奥迪的multitronic可以在2.400到0.395之间连续变化。CVT变速箱行驶中带来行云流水的感觉,没有了换档的顿挫感,乘员感觉不到换档时的冲击力,动力衔接连贯。
  CVT变速箱的优点和局限性
  CVT无级变速箱的优点主要体现在以下几点:
  1、 燃油经济性
  CVT变速箱可以在相当宽的速比范围内实现无级变速,从而获得了传动系统与发动机工况的最佳匹配,具有较高的运行效率,提高整车的燃油经济性。德国大众公司曾在高尔夫VR6轿车上做过对比测试,结果装备了CVT变速箱的车型无论在市区或者郊区进行循环测试,其油耗明显低于装备4速自动变速箱的车型,证明CVT能有效节省燃油。
  大众高尔夫VR6车型油耗对比测试结果
  2、 行驶平稳性
  无级变速、行驶平稳是CVT变速箱不同于普通变速箱最大的特点,在上面已经介绍过了。同时使用CVT操控性得以简化,降低了驾驶的劳动强度。
  3、 动力性能
  汽车的功率储备决定汽车的爬坡能力和加速能力,后备功率越大,汽车的动力性越好。由于CVT变速箱的无级变速特性,能够获得后备功率最大的传动比,因此CVT变速箱的动力性能优于普通手动变速箱(MT)和自动变速箱(AT)。
  4、 排放与环保
  CVT变速箱的速比工作范围宽而且连续,能够使发动机以最佳工况工作,从而改善了燃烧过程,降低了废气的排放量。世界最大的变速箱制造企业ZF公司的测试表明,装备CVT变速箱的车辆比普通4速自动变速箱车辆减少了10%的废气排放。
  5、 成本低
  CVT变速箱结构简单,零部件数量比普通自动变速箱少,虽然所使用的材料较昂贵,但是一旦汽车厂商大规模生产,CVT的成本比自动变速箱还要低。同时,由于CVT节省燃油,随着大规模生产及系统、材料的革新,其零部件的生产成本还将降低20%-30%。
  上面提到的都是CVT变速箱的优点,但是由于其独特的工作原理和传动带使用的材料,CVT变速箱也有其局限性。最明显的缺点就是传动带容易损坏,不能承受较大的扭矩。但是,随着材料技术和制造工艺的进步,这一缺陷正在得到改善。目前,国产车中使用CVT变速箱的车型中扭矩最大的是奥迪A6L 3.2FSI,其最大扭矩达到了330Nm,但是同样动力的quattro四驱车型却因为对变速箱负荷更大,而放弃使用CVT,而使用自动变速箱。另外,由于CVT变速箱中要依靠油压来调节传动轮尺寸,因此对系统耐压性要求较高,而且需要经常检查油路的密封性,防止由于渗漏导致的系统不正常工作,日常维护叫烦琐。
  CVT变速箱的发展与现状

奥迪multitronic无级变速箱结构图
  CVT变速箱的发展,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年其就将V型橡胶皮带式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型橡胶皮带式CVT,并装备于DAF公司制造的Daffodil轿车上,其销量超过了100万辆。但是由于橡胶皮带式CVT存在一系列的缺陷:动力输出有限(扭矩限于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。
  然而提高传动带性能和CVT传动效率的研究一直在进行,将液力变矩器集成到CVT变速箱中,主、从传动轮的夹紧力实现电子化控制,在CVT中采用节能泵,传动带用金属带代替传统的橡胶皮带等等。进入20世纪90年代,汽车界对CVT变速箱的研究开发日益重视,特别是在小型车中,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。