民间一直流传着“CVT动力下降、打滑、最垃圾的变速箱”的说法,果真如此吗?(大卫亚设,Northern Exposure(美国电视剧),)事实上,这里面有很多传闻说,实际驾驶过CVT型号的人不多,或者是狭隘的,只驾驶过个别少量CVT车型的人不多。理所当然地认为对CVT的各种诽谤和贬低是理所当然的。(莎士比亚、CVT、CVT、CVT、CVT、CVT、CVT、CVT)

客观来看,CVT变速箱并不完美,但还有哪些变速箱真的完美?

作为世界三大主流自动变速器之一,仅博世一家的CVT钢带出货量就远远超过1000万辆,在普通私家车中,省油、光滑、故障率低,使用CVT也是不错的选择。

最喜欢CVT变速箱的自然是日系车企业。主要原因是CVT的成本相对较低。因为善于计算的日本人当然首先有成本考虑。但是客观来看,CVT的失败率也没有网络上的传说那么夸张。实际上,日系总是以实用性、耐久性和可靠性为特点,所以如果CVT真的没有各种打滑耐久性,日系车企也绝对不可能自掘坟墓,也不可能坚持使用CVT。

我周围有很多使用CVT的公务车、网络约车驾驶30万公里以上的例子。比如本田奥德赛,雅阁,这些车皮结实耐用。当然,确实有些CVT失败率也比较高。比如最近的日产系列,AT和双离合是不是没有故障?

无级变速器结构和原理

CVT使用锥形轮和钢带(链)来利用摩擦传递动力,特别是这种摩擦是正摩擦。因为CVT不允许在正常行驶过程中打滑。滑动时,静摩擦变成滑动摩擦,锥度和钢带之间会发生严重磨损。

从结构上看,现代的CVT变速箱共有两种,一种是GATKO、爱信、斯巴鲁、本田等日系的CVT使用液力马桶传递动力。可以分为三个部分:液力马桶行星齿轮组锥形钢架。

另一种是利用早期奥迪Multitronic CVT和邦奇CVT等多离合器进行动力传输。结构为多离合器倒车离合器锥形皮带

液力变矩器

液力变流器是安装在CVT变速箱上的伟大发明,形成天然减震器。液力变矩器具有传递动力和缓冲速度差异的作用,在结构上是密封的空腔,内部由泵轮、涡轮、诱导轮和锁离合器组成。泵轮和发动机相连,涡轮和变速箱输入轴相连,发动机高速转动泵轮,变速箱油高速流动,变速箱油推动涡轮,最终形成水力耦合,泵轮和涡轮同时移动。导向轮改变变速器油流动方向,总是正向流向涡轮叶片。

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在起步和刹停时,液力变矩器的锁止离合器处于分离状态,以形成液力缓冲,而当汽车速度稳定以后,通常时速达到5-10km/h后,液力变矩器的锁止离合器会结合,形成刚性连接,以提升传递效率。而在刹停时,为了避免车轮传递的反冲力对变速箱形成冲击,会分离锁止离合器,以保护变速箱,并避免发动机熄火。而在正常行驶过程中,锁止离合器始终处于结合状态。

行星齿轮组:

很多人认为行星齿轮组只存在于AT变速箱里,实际上,CVT变速箱也是有行星齿轮组的,通常可以起到三个作用:

  1. 改变动力传递方向,实现倒档和前进档动力转换
  2. 日产的变速箱,行星齿轮组作为副变速箱,可以改变传动比,进一步扩大传动范围
  3. 丰田的Direct shift CVT变速箱里,行星齿轮组是一个2AT,在起步和急加速时,采用齿轮传递,增加可承受扭矩和动力响应性。

锥轮和钢带(链条)

如果CVT变速箱想要改变传动比,需要通过液压控制锥轮的内径,迫使套在锥轮上的钢带或链条向外推移,并控制液压压紧,实现CVT传动比的改变。

采用链条的 CVT使用拉力的方式进行驱动,可承受扭矩比较大目前市场化的链条可以承受最大500牛米的扭矩,而使用钢带的CVT则使用推力的方式进行驱动,相对来说可承受扭矩较小一般不超过300牛米。

CVT正常行驶不允许打滑,有多种保护措施防止打滑

很多人认为CVT在加速时,发动机转速提升比较高、动力响应性相对较差是因为CVT钢带打滑,实际上,而现代的CVT拥有比较完善的自动控制系统,钢带和锥轮之间的滑动摩擦是严格避免的,在起步、急加速瞬间,变速箱的TCU和发动机的ECU会协同控制,液力变矩器控制锁止离合器处于分离状态,此时采用变速箱油传递动力,动力输出比较柔和,发动机转速虽然提升较快,但是由于没有刚性连接,实际传输到变速箱后段的锥轮和钢带的扭矩并不大,同时,CVT变速箱的高压油泵会输出比较大的压力,使锥轮产生足够大的压紧力以避免打滑,等到发动机转速平稳时,逐渐控制减少液压系统的压力,使锥轮和钢带之间的静摩擦力和汽车驱动力之间产生一个平衡,从而降低能耗和油耗。

  1. 液力变矩器的锁止离合器分离,等到速度超过5-10km/h以后再锁止
  2. 控制发动机输出扭矩不至于过大,等待液压控制锥轮实现变径
  3. 液压控制锥轮产生足够的压紧力,避免打滑
  4. 特殊的CVT变速箱油增加摩擦力,增大静摩擦力

CVT为什么省油?

发动机在平稳运转时油耗并不大,传统的带有档位的变速箱在换挡时发动机的转速波动是比较大的,此外由于物理档位的限制发动机无法始终工作在最佳功率输出转数,这是带有物理档位变速箱油耗高的根本原因。 CVT变速箱完美的规避了这两个高油耗的因素:

  1. 没有物理档位发动机可以始终工作在最佳功率,输出转数不受限制
  2. 没有物理档位,发动机没有换挡波动转速平稳
  3. 换挡使动力不中断持续输出

CVT的可承受扭矩多少?加速能力到底差不差?

你听说过输出1000马力的采用CVT变速箱的F1方程式赛车Williams FW15C CVT吗,既然F1能使用CVT,因此CVT变速箱的加速能力并不差,只不过CVT变速箱的加速感受比较差,2012年,斯巴鲁采用的链条式CVT匹配在森林人 2.0T 发动机上,最大可承受扭矩是450牛米,0-100的加速成绩是6.8秒,2013年这套CVT安装在森林人STI上,创造了5.3秒的加速成绩。而这套CVT还安装在斯巴鲁的2.4T涡轮增压发动机上,因此,实际上CVT的加速能力并不差。

CVT故障率如何?

不同品牌的CVT故障率表现不同,国产化的加特可CVT7、CVT8的确故障率相对较高,这和加特可的CVT采用副变速箱以及国产化零部件强度不够导致的。相对而言本田、丰田、斯巴鲁的CVT相对就比较稳定,就像我前面所说的行驶几十万公里的CVT仍然没问题。从结构上来看CVT变速箱的零部件非常少只有6AT的80%左右,较少的零部件自然会带来较低的故障率。

CVT车型应该如何驾驶?

虽然CVT为了避免打滑采用了一系列的控制技术但是这些技术并不能完美地规避所有的打滑工况,极限情况下CVT瞬间仍然可能会产生一定的滑移量,这个滑移量是设计允许的,而且在驾驶过程中可以采取以下方法避免:

  1. 行驶中尽量避免加速后立即踩刹车然后又加速的工况,这种工况发动机会反复进行瞬间动力接通、断开。这个
  2. 起步挂入D档以后不要立即给油加速, CVT需要一定的时间去控制齿轮变径,此时急着给油就会使发动机和变速箱在转速较高的时候进行结合,冲击比较大。
  3. 低温行驶时不要强制大脚油门急加速,由于变速箱油温较低,液压系统无法产生足够的压力,此时大脚油门急加速会产生比较大的冲击。

CVT该不该换变速箱油?

相对来说CVT变速箱虽然采用静摩擦传递动力但是客观来看,由于链条或者钢带在高速运转过程中其内部也会产生一定的相对摩擦,因此cvt变速箱应该严格按照保养手册的要求更换变速箱油,通常更更换周期是6万公里,根据驾驶工况,如果在城市拥堵路况行驶这个里程周期适当缩短,如果经常城市间通勤,高速行驶,换油周期可以适当增加。更换变速箱油一定要同时清理油底壳和滤网。

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