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CVT（無級變速器）工作原理簡介中國汽車召回網(wǎng)2010-03-29 CVT也叫無級變速器，是汽車變速器的一種，與有級變速器的主要區(qū)別在于：它的速比不是間斷的點(diǎn)，而是一系列連續(xù)的值，從而實現(xiàn)了良好的經(jīng)濟(jì)性、動力性和駕駛平順性，而且降低了排放和成本。 我國目前銷售的汽車裝備了各種變速器，包括手動變速器（MT）、自動變速器（AT）（含DSG）和無級變速器（CVT）。下面作簡要介紹。 1、MT手動變速器（MT：Manual Transmission）采用齒輪組，由于每擋齒輪組的齒數(shù)是固定的，所以各擋速比是個固定值（也就是所謂的“級”）。比如，一擋速比是3.455，二擋是2.056，再到五擋的0.85，這些數(shù)字再乘上主減速比就是汽車動力傳動系統(tǒng)的總傳動比，5擋變速器共有5個值（即有5級），所以說它是有級變速器。手動變速器是最常見的變速器，相對AT和CVT而言，它的結(jié)構(gòu)最簡單，主要由輸入軸、軸出軸和中間軸、各軸軸承、各擋齒輪、同步器、換擋操縱機(jī)構(gòu)組成。手動變速器故障率相對較低，使用成本也較低。 2、AT自動變速器（AT:Automatic Transmission）可以自動升擋和降擋，電腦主要根據(jù)車速和負(fù)荷（油門踏板的行程）進(jìn)行升降擋控制，同時還要參考變速器油溫、換擋模式等多種信號。AT與MT的相同點(diǎn)就是二者都是有級式變速器，只不過AT在各個擋位都有一段連續(xù)的速比變化，而且能根據(jù)車速的快慢來自動實現(xiàn)擋位的增減，可以消除手擋車“頓挫”的變擋感覺。（1）AT的結(jié)構(gòu)：與手動波相比，液力自動波（AT）在結(jié)構(gòu)和使用上有很大的不同。手動波主要由齒輪和軸組成，通過不同的齒輪組合產(chǎn)生變速變矩；而AT是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成，通過液力傳遞和齒輪組合的方式來達(dá)到變速變矩。其中液力變扭器是AT最具特點(diǎn)的部件，它由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪等構(gòu)件組成，直接輸入發(fā)動機(jī)動力傳遞扭矩和離合作用。（2）AT的優(yōu)缺點(diǎn) ：AT不用離合器換檔，檔位少變化大，連接平穩(wěn)，因此操作容易，既給開車人帶來方便，也給坐車人帶來舒適。但缺點(diǎn)也多，一是對速度變化反應(yīng)較慢，沒有手動波靈敏，因此許多玩車人士喜歡開手動波車；二是費(fèi)油不經(jīng)濟(jì)，傳動效率低變矩范圍有限，近年引入電子控制技術(shù)改善了這方面的問題；三是機(jī)構(gòu)復(fù)雜，修理困難。在液力變扭器內(nèi)高速循環(huán)流動的液壓油會產(chǎn)生高溫，所以要用指定的耐高溫液壓油。另外，如果汽車因蓄電池缺電不能啟動，不能用推車或拖車的方法啟動。如果拖運(yùn)故障車，要注意使驅(qū)動輪脫離地面，以保護(hù)自動波齒輪不受損害。（3）AMTAMT在機(jī)械變速器（手動波）原有基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，主要改變手動換檔操縱部分。即在總體傳動結(jié)構(gòu)不變的情況下通過加裝微機(jī)控制的自動操縱系統(tǒng)來實現(xiàn)換擋的自動化。因此AMT實際上是由一個機(jī)器人系統(tǒng)來完成操作離合器和選檔的兩個動作。由于AMT能在現(xiàn)生產(chǎn)的手動波基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，生產(chǎn)繼承性好，投入的責(zé)用也較低，容易被生產(chǎn)廠接受。AMT的核心技術(shù)是微機(jī)控制，電子技術(shù)及質(zhì)量將直接決定AMT的性能與運(yùn)行質(zhì)量。 3、CVT無級變速器(CVT：Continuous Variable Transmission)與有級式的主要區(qū)別在于：它的速比不是間斷的，而是一系列連續(xù)的值，譬如可以從3.455一直變化到0.85。CVT結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)自動變速器簡單，體積更小，它既沒有手動變速器的眾多齒輪副，也沒有自動變速器復(fù)雜的行星齒輪組，它主要靠主、從動輪和金屬帶或滾輪轉(zhuǎn)盤來實現(xiàn)速比的無級變化。其原理是與普通的變速箱一樣大小不一的幾組齒輪在操控下有分有合，形成不同的速比，像自行車的踏板經(jīng)大小輪盤與鏈條帶動車輪以不同的速度旋轉(zhuǎn)。由于不同的力度對各組齒輪產(chǎn)生的推力大小不一，致使變速箱輸出的轉(zhuǎn)速也隨之變化，從而實現(xiàn)不分檔次的徐緩轉(zhuǎn)動。CVT采用傳動帶和可變槽寬的棘輪進(jìn)行動力傳遞，即當(dāng)棘輪變化槽寬肘，相應(yīng)改變驅(qū)動輪與從動輪上傳動帶的接觸半徑進(jìn)行變速，傳動帶一般用橡膠帶、金屬帶和金屬鏈等。CVT是真正無級化了，它的優(yōu)點(diǎn)是重量輕，體積小，零件少，與AT比較具有較高的運(yùn)行效率，油耗較低。但CVT的缺點(diǎn)也是明顯的，就是傳動帶很容易損壞，不能承受較大的載荷，只能限用于在1升排量左右的低功率和低扭矩汽車，因此在自動變速器占有率約4以下。近年來經(jīng)過各大汽車公司的大力研究，情況有所改善。CVT將是自動變速箱的發(fā)展方向。國內(nèi)目前有多款車型裝備了CVT，如東風(fēng)日產(chǎn)天籟、軒逸、奇駿等全系列車型，一汽大眾奧迪，廣汽本田飛度，南汽菲亞特西耶那、帕力奧，奇瑞旗云等。CVT的主要結(jié)構(gòu)和工作原理 （1）鋼帶式CVT 這種CVT是帶輪和鋼帶的組合，取代常規(guī)的齒輪裝置傳遞動力。主要部件包括主動輪組、從動輪組、金屬帶和液壓泵等基本部件。金屬帶由兩束金屬環(huán)和幾百個金屬片構(gòu)成。主動輪組和從動輪組都由可動盤和固定盤組成，與油缸靠近的一側(cè)帶輪可以在軸上滑動，另一側(cè)則固定?？蓜颖P與固定盤都是錐面結(jié)構(gòu)，它們的錐面形成V型槽來與V型金屬傳動帶嚙合。發(fā)動機(jī)輸出軸輸出的動力首先傳遞到CVT的主動輪，然后通過V型傳動帶傳遞到從動輪，最后經(jīng)減速器、差速器傳遞給車輪來驅(qū)動汽車。工作時通過主動輪與從動輪的可動盤作軸向移動來改變主動輪、從動輪錐面與V型傳動帶嚙合的工作半徑，從而改變傳動比?？蓜颖P的軸向移動量是由駕駛者根據(jù)需要通過控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)主動輪、從動輪液壓泵油缸壓力來實現(xiàn)的。由于主動輪和從動輪的工作半徑可以實現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)了無級變速。在金屬帶式無級變速器的液壓系統(tǒng)中，從動油缸的作用是控制金屬帶的張緊力，以保證來自發(fā)動機(jī)的動力高效、可靠的傳遞。主動油缸控制主動錐輪的位置沿軸向移動，在主動輪組金屬帶沿V型槽移動，由于金屬帶的長度不變，在從動輪組上金屬帶沿V型槽向相反的方向變化。金屬帶在主動輪組和從動輪組上的回轉(zhuǎn)半徑發(fā)生變化，實現(xiàn)速比的連續(xù)變化。汽車開始起步時，主動輪的工作半徑較小，變速器可以獲得較大的傳動比，從而保證驅(qū)動橋能夠有足夠的扭矩來保證汽車有較高的加速度。隨著車速的增加，主動輪的工作半徑逐漸減小，從動輪的工作半徑相應(yīng)增大，CVT的傳動比下降，使得汽車能夠以更高的速度行駛。 （2）滾輪轉(zhuǎn)盤式CVT 可用來傳遞更大的功率和扭矩，適用于較大排量的汽車上。這種CVT使用轉(zhuǎn)盤和滾輪的結(jié)合傳遞驅(qū)動扭矩并改變傳動比。它通過移動動力滾輪改變傳動比，輸入轉(zhuǎn)盤給動力滾輪及時施加作用力，所以這種CVT對傳動比變化的反應(yīng)比鋼帶式CVT更快，從而實現(xiàn)駕駛員加速器輸入的傳動比線性變化。此外，與鋼帶驅(qū)動式CVT類似，傳動比的連續(xù)改變使駕駛員享受到無縫平順換檔，沒有任何換檔沖擊。 發(fā)動機(jī)動力傳遞到一個輸入轉(zhuǎn)盤，輸入轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動把動力傳遞到滾輪，再經(jīng)滾輪傳遞到輸出轉(zhuǎn)盤。通過連續(xù)改變動力滾輪的傾斜角度，CVT執(zhí)行平順而連續(xù)的傳動比變化。輸入轉(zhuǎn)盤和動力滾輪之間接觸點(diǎn)畫圓的大小以及輸出轉(zhuǎn)盤和動力滾輪之間觸點(diǎn)畫圓的大小根據(jù)動力滾輪傾斜角度的變化而變化。圓的大小比值對應(yīng)輸入轉(zhuǎn)盤和輸出轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速比，轉(zhuǎn)速比等于傳動比。 當(dāng)輸出轉(zhuǎn)盤的圓較大時，輸出轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)比輸入轉(zhuǎn)盤慢，這相當(dāng)于傳統(tǒng)變速器的低檔。反之，輸出轉(zhuǎn)盤的圓較小時，輸出轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)比輸入轉(zhuǎn)盤快，這相當(dāng)于傳統(tǒng)變速器的高檔。 動力滾輪支撐在耳軸的上方和下方，總成與液壓伺服活塞連接，可以上下移動。 動力滾輪的這種構(gòu)造可以使各個滾輪繞著耳軸旋轉(zhuǎn)。 當(dāng)動力滾輪的軸線通過轉(zhuǎn)盤中心時，不會產(chǎn)生滾輪的傾斜力。因此，既然滾輪傾斜保持不變，就沒有改變傳動比。 由于轉(zhuǎn)盤高速旋轉(zhuǎn)，滾輪只要向上或向下移動0.1mm1.0mm，就可以傾斜。這就使EXTROID CVT即時響應(yīng)傳動比改變的指令，導(dǎo)致特別快速的傳動比變化。 動力滾輪的傾斜角度有液壓機(jī)構(gòu)進(jìn)行操縱。盡管通過傾斜動力滾輪改變傳動比，但并沒有直接給滾輪加力。相反，使用轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生的力使?jié)L輪傾斜，當(dāng)滾輪從中心軸垂直移動時，轉(zhuǎn)盤就使?jié)L輪傾斜。由于轉(zhuǎn)盤高速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生的力使?jié)L輪移動和受力最小時就立刻傾斜，因此，我們能夠快速感覺到傳動比變化明顯。當(dāng)駕駛員的加速器輸入時，就可以線性加速和減速。汽車自動變速器工作原理(組圖)2009-05-12 唐普資訊雖然現(xiàn)在市場上車型繁多，配備的自動變速器種類也繁多，但其控制和使用方法都大同小異。早幾年，在國產(chǎn)車中最常見的是4前速自動變速器，現(xiàn)在很多車型更新?lián)Q代，配備了5前速自動變速，奧迪A4甚至還配備了6前速自動變速。自動變速器看似復(fù)雜，事實上只要我們了解了其中一些簡單參數(shù)的奧秘，那么在選購汽車時，自動變速器的好壞就可一目了然了。自動變速器最重要的參數(shù)就是擋位的個數(shù)。這一點(diǎn)凡是開過車的人都能理解，誰都愿意開擋位多的車。如果擋位越多，變速器與發(fā)動機(jī)動力的配合就會越緊密，能夠把發(fā)動機(jī)的性能發(fā)揮得更好。但光看擋位的個數(shù)是不夠的。事實上一臺自動變速器的擋位多少并不是技術(shù)的核心，因為簡單的增加行星齒輪組就能增加擋位。象奔馳，沃爾沃的商用貨車，有的擋位甚至多達(dá)20多個。自動變速器的技術(shù)核心在它的控制機(jī)構(gòu)。因為一臺好的自動變速器，它的換擋品質(zhì)必須做到響應(yīng)速度快，換擋沖擊小等特點(diǎn)。而這一切都需要靠設(shè)計和改進(jìn)性能優(yōu)良的控制機(jī)構(gòu)得以實現(xiàn)。自動變速器是通過各種液壓多片離合器和制動閘限制或接通行星齒輪組中的某些齒輪得到不同的傳動比的。所以換擋品質(zhì)的好壞與這些離合器和制動器有直接關(guān)系。根據(jù)汽車擋次的不同，出于成本考慮，經(jīng)濟(jì)型車的自動變速器的控制機(jī)構(gòu)通常被設(shè)計得很簡單。如圖：上圖為自動變速器中最常用的制動機(jī)構(gòu)。它通過制動帶來限制行星齒輪的運(yùn)動。制動帶在杠桿的推動下能迅速包緊被制動的齒輪或軸，從而產(chǎn)生強(qiáng)大的制動力達(dá)到限制行星齒輪運(yùn)動的目的。杠桿是直接被頂桿推動的，頂桿的動力又來自液壓。所以行星齒輪的制動完全由液壓來決定。這種制動帶式的設(shè)計，結(jié)構(gòu)非常簡單，成本也很低，常用于經(jīng)濟(jì)型車的自動變速器當(dāng)中。但由于制動帶制動非常唐突，制動力來得很猛，所以換擋震動相對較大。在高擋車中很少用這種設(shè)計。高擋車中用得較多的是多片離合器式制動設(shè)計。如下圖：綠色圓筐中的部分就是多片離合器式的行星齒輪制動機(jī)構(gòu)。采用這種設(shè)計的自動變速箱能獲得很好的換擋品質(zhì)，換擋時動作非常柔和幾乎感覺不到震動和換擋沖擊，但制造維護(hù)成本很高。早期的自動變速器通常都是機(jī)械控制的，最多只有少量電子系統(tǒng)作為輔助。機(jī)械式的自動變速器液壓油路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，而且耐用性差，需要經(jīng)常維護(hù)，維修費(fèi)用也高得出奇?，F(xiàn)代自動變速器基本上已經(jīng)采用了電液一體化的設(shè)計，其實不單變速器是這樣，現(xiàn)在很多自動化設(shè)計都是采用的電液一體化設(shè)計。所謂電液一體化，就是指用電子方式控制液壓油路。這樣就省去了各種復(fù)雜的液壓控制閥和控制管路，直接用電磁閥取代液壓閥。電磁閥最大的好處就是布置方便，可靠性和響應(yīng)速度高。我們完全可以想象，是布置復(fù)雜的液壓回路容易一些還是布置電線容易一些？答案當(dāng)然是后者。電液一體化變速控制，除了上述優(yōu)點(diǎn)以外，還有一個很大的好處就是控制方法更加智能化。因為電磁閥是直接與行車電腦相連的，電腦可以很容易的根據(jù)汽車的各種狀態(tài)調(diào)整控制方式。不象純液壓控制那樣，控制模式是固定不變的。所以在很多配備了電液一體化式的自動變速器的車上，有經(jīng)濟(jì)模式，運(yùn)動模式，雪地模式可供選擇。在經(jīng)濟(jì)模式下，電腦控制變速器在低轉(zhuǎn)