CVT無(wú)級(jí)變速器原理.doc

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1、CVT無(wú)級(jí)變速器原理很久沒(méi)介紹汽車(chē)技術(shù)方面的東東了，今天來(lái)一篇CVT無(wú)級(jí)變速器的原理介紹。和普通自動(dòng)變速器的最大區(qū)別是它省去了復(fù)雜而又笨重的齒輪組合變速傳動(dòng)，而只用了兩組帶輪進(jìn)行變速傳動(dòng)。通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)輪與從動(dòng)輪傳動(dòng)帶的接觸半徑進(jìn)行變速，其設(shè)計(jì)構(gòu)思十分巧妙。由于CVT可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)改變，從而得到傳動(dòng)系與發(fā)動(dòng)機(jī)工況的最佳匹配，提高整車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性，改善駕駛員的操縱方便性和乘員的乘坐舒適性，所以它是理想的汽車(chē)傳動(dòng)裝置。CVT英文全稱(chēng)ContinuouslyVariableTransmission，無(wú)級(jí)變速箱轎車(chē)一樣有自

2、己的檔位，停車(chē)檔P、倒車(chē)檔R、空檔N、前進(jìn)檔D等，只是汽車(chē)前進(jìn)自動(dòng)換檔時(shí)十分平穩(wěn)，沒(méi)有突跳的感覺(jué)。CVT變速箱工作原理CVT傳動(dòng)系統(tǒng)里，傳統(tǒng)的齒輪被一對(duì)滑輪和一只鋼制皮帶所取代，每個(gè)滑輪其實(shí)是由兩個(gè)椎形盤(pán)組成的V形結(jié)構(gòu)，引擎軸連接小滑輪，透過(guò)鋼制皮帶帶動(dòng)大滑輪。玄機(jī)就出在這特殊的滑輪上：CVT的傳動(dòng)滑輪構(gòu)造比較奇怪，分成活動(dòng)的左右兩半，可以相對(duì)接近或分離。錐型盤(pán)可在液壓的推力作用下收緊或張開(kāi)，擠壓鋼片鏈條以此來(lái)調(diào)節(jié)V型槽的寬度。當(dāng)錐型盤(pán)向內(nèi)側(cè)移動(dòng)收緊時(shí)，鋼片鏈條在錐盤(pán)的擠壓下向圓心以外的方向（離心方向）運(yùn)動(dòng)，相反會(huì)向圓心以?xún)?nèi)運(yùn)

3、動(dòng)。這樣，鋼片鏈條帶動(dòng)的圓盤(pán)直徑增大，傳動(dòng)比也就發(fā)生了變化。所謂無(wú)級(jí)變速，顧名思義就是在一定傳動(dòng)比范圍內(nèi)能線性的調(diào)節(jié)傳動(dòng)比，理論上相當(dāng)于有無(wú)數(shù)個(gè)檔位。它的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，由兩個(gè)錐型盤(pán)和一個(gè)鋼片鏈條組成。錐型盤(pán)就是把兩個(gè)圓錐型的盤(pán)片組合在一起形成一個(gè)帶V型槽的驅(qū)動(dòng)盤(pán)。如下圖：錐型盤(pán)可在液壓的推力作用下做軸向移動(dòng)，擠壓剛片鏈條以此來(lái)調(diào)節(jié)V型槽的寬度。當(dāng)錐型盤(pán)向內(nèi)側(cè)移動(dòng)時(shí)，鋼片鏈條在錐盤(pán)的擠壓下向圓心以外的方向（離心方向）運(yùn)動(dòng)。這樣，鋼片鏈條帶動(dòng)的圓盤(pán)直徑增大，傳動(dòng)比也就發(fā)生了變化。因此，無(wú)及調(diào)速得以實(shí)現(xiàn)。有人會(huì)問(wèn)，僅憑鋼片鏈條與V型槽

4、的摩擦力能夠帶得動(dòng)重達(dá)一噸多的汽車(chē)嗎？其實(shí)，汽車(chē)用CVT的核心技術(shù)就在鋼片鏈條上。它不是普通的鏈條。它是由許多特殊形狀的小鋼片組合而成的傳動(dòng)帶。下圖為奧迪A6L上的鋼條。CVT系統(tǒng)主要包括主動(dòng)輪組、從動(dòng)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(gè)金屬片構(gòu)成。主動(dòng)輪組和從動(dòng)輪組都由可動(dòng)盤(pán)和固定盤(pán)組成，與油缸靠近的一側(cè)帶輪可以在軸上滑動(dòng)，另一側(cè)則固定?？蓜?dòng)盤(pán)與固定盤(pán)都是錐面結(jié)構(gòu)，它們的錐面形成V型槽來(lái)與V型金屬傳動(dòng)帶嚙合。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸輸出的動(dòng)力首先傳遞到CVT的主動(dòng)輪，然后通過(guò)V型傳動(dòng)帶傳遞到從動(dòng)輪，最后經(jīng)減速器、差

5、速器傳遞給車(chē)輪來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。工作時(shí)通過(guò)主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的可動(dòng)盤(pán)作軸向移動(dòng)來(lái)改變主動(dòng)輪、從動(dòng)輪錐面與V型傳動(dòng)帶嚙合的工作半徑，從而改變傳動(dòng)比?？蓜?dòng)盤(pán)的軸向移動(dòng)量是由駕駛者根據(jù)需要通過(guò)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)主動(dòng)輪、從動(dòng)輪液壓泵油缸壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的工作半徑可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)變速。在金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的液壓系統(tǒng)中，從動(dòng)油缸的作用是控制金屬帶的張緊力，以保證來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力高效、可靠的傳遞。主動(dòng)油缸控制主動(dòng)錐輪的位置沿軸向移動(dòng)，在主動(dòng)輪組金屬帶沿V型槽移動(dòng)，由于金屬帶的長(zhǎng)度不變，在從動(dòng)輪組上金屬帶沿V型槽向相反的方向變

6、化。金屬帶在主動(dòng)輪組和從動(dòng)輪組上的回轉(zhuǎn)半徑發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)速比的連續(xù)變化。汽車(chē)開(kāi)始起步時(shí)，主動(dòng)輪的工作半徑較小，變速器可以獲得較大的傳動(dòng)比，從而保證驅(qū)動(dòng)橋能夠有足夠的扭矩來(lái)保證汽車(chē)有較高的加速度。隨著車(chē)速的增加，主動(dòng)輪的工作半徑逐漸增大，從動(dòng)輪的工作半徑相應(yīng)減小，CVT的傳動(dòng)比下降，使得汽車(chē)能夠以更高的速度行駛。CVT變速箱優(yōu)點(diǎn)：1、由于沒(méi)有了一般自動(dòng)擋變速箱的傳動(dòng)齒輪，也就沒(méi)有了自動(dòng)擋變速箱的換擋過(guò)程，由此帶來(lái)的換檔頓挫感也隨之消失，因此CVT變速箱的動(dòng)力輸出是線性的，在實(shí)際駕駛中非常平順。2、CVT的傳動(dòng)系統(tǒng)理論上擋位可以無(wú)

7、限多，擋位設(shè)定更為自由，傳統(tǒng)傳動(dòng)系統(tǒng)中的齒輪比、速比以及性能、耗油、廢氣排放的平衡，都更容易達(dá)到。3、CVT傳動(dòng)的機(jī)械效率、省油性大大優(yōu)于普通的自動(dòng)擋變速箱，僅次于手動(dòng)擋變速箱，燃油經(jīng)濟(jì)性要比好很多。CVT變速箱劣勢(shì)：1、相比傳統(tǒng)自動(dòng)擋變速箱而言，它的成本要略高；而且操作不當(dāng)?shù)脑挘鰡?wèn)題的概率更高。2、CVT變速箱本身還有它的缺點(diǎn)，就是傳動(dòng)的鋼制皮帶能夠承受的力量有限，一般而言超過(guò)2.8L排量或者280N·M以上的動(dòng)力是它的上限，相信鋼帶的問(wèn)題會(huì)逐步得到解決。