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原創  深入淺出 全面了解CVT技術及應用狀況(多圖

2004-11-08 17:37:37 來源: pcauto 作者:PCauto
  什么是CVT   CVT的主要結構和工作原理如圖1所示,該系統主要包括主動輪組、從動輪組、金屬帶和液壓泵等基本部件。

無級變速器(CVT)電控系統結構原理圖

  金屬帶由兩束金屬環和幾百個金屬片構成。主動輪組和從動輪組都由可動盤和固定盤組成,與油缸靠近的一側帶輪可以在軸上滑動,另一側則固定。可動盤與固定盤都是錐面結構,它們的錐面形成V型槽來與V型金屬傳動帶嚙合。發動機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,最后經減速器、差速器傳遞給車輪來驅動汽車。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。可動盤的軸向移動量是由駕駛者根據需要通過控制系統調節主動輪、從動輪液壓泵油缸壓力來實現的。由于主動輪和從動輪的工作半徑可以實現連續調節,從而實現了無級變速。   在金屬帶式無級變速器的液壓系統中,從動油缸的作用是控制金屬帶的張緊力,以保證來自發動機的動力高效、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半徑發生變化,實現速比的連續變化。   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增大,CVT的傳動比下降,使得汽車能夠以更高的速度行駛。   CVT的特性

  1、經濟性   CVT可以在相當寬的范圍內實現無級變速,從而獲得傳動系與發動機工況的最佳匹配,提高整車的燃油經濟性。德國的大眾公司在自己的Golf VR6轎車上分別安裝了4-AT和CVT進行ECE市區循環和ECE郊區循環測試,證明CVT能夠有效節約燃油(如表1)
安裝4-AT和CVT的大眾公司的Golf VR6汽車的燃油消耗對比
試驗油耗
4-AT
CVT
ECE市區循環,L/100km
14.4
13.2
ECE郊區/遠程循環,L/100km
10.8
9.8
90km/h勻速,L/100km
8.3
7.0
120km/h,L/100km
10.3
9.2
  2、動力性   汽車的后備功率決定了汽車的爬坡能力和加速能力。汽車的后備功率愈大,汽車的動力性愈好。由于CVT的無級變速特性,能夠獲得后備功率最大的傳動比,所以CVT的動力性能明顯優于機械變速器(MT)和自動變速器(AT)。   3、排放   CVT的速比工作范圍寬,能夠使發動機以最佳工況工作,從而改善了燃燒過程,降低了廢氣的排放量。ZF公司將自已生產的CVT裝車進行測試,其廢氣排放量比安裝4-AT的汽車減少了大約10%。   4、成本   CVT系統結構簡單,零部件數目比AT(約500個)少(約300個),一旦汽車制造商開始大規模生產,CVT的成本將會比AT小。由于采用該系統可以節約燃油,隨著大規模生產以及系統、材料的革新,CVT零部件(如傳動帶或傳動鏈、主動輪、從動輪和液壓泵)的生產成本,將降低20%-30%。   勿庸置疑,CVT變速器的技術含量和制造難度都要比MT變速器高,與AT變速器相仿,由于金屬帶式CVT的結構簡單,所含的零件數量比AT變速器少40%左右,整車的質量因而也有所減輕。   5、駕駛平順性   由于CVT的速比變化是連續不斷的,所以汽車的加速或減速過程非常平緩,而且駕駛非常簡單、安全。從而使用戶獲得全方位的“行駛樂趣”。
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