1 CVT概述CVT CVT通常指的是一种汽车变速器，也叫无级变速器，已经有一百多年的历史了。CVT与有级变速器的区别在于，它的传动比不是一个不连续的点，而是一系列连续的值，从而达到良好的经济性、动力性和驾驶舒适性，降低排放和成本。CVT技术再次成为人们关注的新技术之一。这里就简单的介绍一下CVT的原理，让大家知道CVT技术和现在广泛使用的手动变速器、自动变速器有什么区别。无级变速器与有级变速器的区别在于，它的传动比不是一个不连续的点，而是一系列连续变化的值，例如从3.455到0.85。与传统变速器相比，无级变速器具有更简单的结构和更小的体积。它既没有手动变速器的众多齿轮副，也没有自动变速器复杂的行星齿轮组。它主要依靠主、从动轮和金属带来实现速比的无级变化。它的原理是几组大小不同的齿轮在普通变速箱的控制下分割组合，形成不同的速比，就像自行车的踏板通过大小轮盘和链条带动车轮以不同的速度转动。由于不同的力对每个齿轮组施加不同的推力，变速箱的输出转速也随之变化，从而实现了不分档次的慢转。CVT和变槽宽棘轮用于动力传递，即当棘轮改变槽宽弯头时，主动轮和从动轮的接触半径也相应改变进行变速。通常，传动带使用橡胶带、金属带和金属链。CVT真的是无级的。其优点是重量轻、体积小、零件少。与AT相比，CVT具有更高的工作效率和更低的油耗。但是CVT的缺点很明显，就是传动带容易损坏，不能承受较大的负荷。只能用在1升左右排量的小功率低扭矩车上，所以在自动挡上的份额在4%左右。近年来，通过各大汽车公司的大力研究，情况有所改善。CVT将是自动变速器的发展方向。目前国内有三款CVT产品，分别是奥迪、飞度、西耶娜。市场上的第四个CVT是云起。四款产品中，只有奥迪和云起有巡航控制。CVT的发展历史：CVT技术的发展已经有一百多年的历史。德国奔驰公司是汽车采用CVT技术的鼻祖。早在1886年，该公司生产的汽油发动机上就安装了V型橡胶带式无级变速器。1958年，荷兰DAF公司的H.VanDoorne博士成功地研制出一种V型橡胶带式无级变速器，命名为Variomatic，装备在DAF公司生产的水仙牌轿车上，销量突破百万辆。然而，橡胶带式无级变速器存在一系列缺陷：功率有限(扭矩被限制在135Nm以下)、离合器工作不稳定、液压泵、传动带和夹紧机构能量损失大，因此不被汽车行业普遍接受。然而，提高CVT传动带性能和传动功率极限的研究一直在进行。液力变矩器集成在CVT系统中，主、从动轮夹紧力电控，CVT采用节能泵，传动带采用金属带代替传统的橡胶带。新的技术进步克服了CVT系统原有的技术缺陷，导致了扭矩传递能力更大、性能更好的第二代CVT的出现。20世纪90年代，汽车行业越来越重视CVT技术的研究和开发，尤其是在微型车中，CVT被视为关键技术。随着全球科学技术的快速发展，新的电子技术和自动控制技术在CVT中不断被采用。1997年上半年，日本日产公司为2.0L轿车开发了CVT。在此基础上，1998年，日产开发了一款专为中型车设计的带手动换挡模式的CVT。新的CVT采用了新开发的高强度宽钢带和高液压控制系统。通过采用这些先进技术来获得更大的扭矩能力，日产公司已经重新 日产计划将其CVT的应用范围从1.0L扩大到3.0L汽车。日本三菱公司选择了CVT，平稳、无能量损失地传递直喷发动机的动力来驱动汽车。v带/传动轮机构可确保发动机动力在各种速度下平稳、不间断地传输。CVT消除了传统自动变速器换挡时的拍齿现象，从而获得更满意的响应和控制。三菱公司准备采用直喷发动机(1.5L以下)结合CVT。日本富士重工也有15年开发CVT的经验。1997年5月，富士重工为其Vistro微型车安装了完全由计算机控制的E-CVT(带六档手动换档模式的CVT)。驾驶员可以在不操作离合器的情况下进行六速换档。富士重工在Pleo微型车上使用带锁止变矩器的电控CVT。通过锁止在小范围内，可以将变矩器的滑动控制在最小，并使用行星齿轮切换前进/倒档。传动比范围从1: 10到5.5: 1。1999年上半年，美国福特公司和德国ZF公司合作生产福特轿车和轻型卡车的无级变速器。巴达维亚和俄亥俄州的新合资企业将从2001年开始生产为福特公司设计的具有电子管理功能的CFT23 CVT。由ZF公司设计的CVT是一种变矩器传动，它使用为装有横向发动机的前轮驱动车辆生产的钢带。ZF公司还可以为前轮驱动汽车和后轮驱动汽车生产带纵向发动机的CVT系列。据ZF介绍，与四速自动变速器相比，CVT系统可以提高加速性能10%，燃油经济性10%-15%。与锁止式变矩器相比，CVT系统效率更高，不会漏油。福特公司正在用公司所有的轻型卡车设计一种轻型卡车？配备牵引驱动CVT，包括后轮驱动和全轮驱动卡车。牵引用的是沿着特殊润滑液的可移动滑块，而不是传动带和传动轮。滑动部件的相对位置决定了传动比，动力是通过部件之间一层很薄的液体油来传递的。德国ZF公司从1999年年中开始为Rover216提供钢带传动的VT1 CVT。该CVT包括斜齿轮或传动装置、合适的液压系统和湿式离合器。系统中集成的ECU可以允许机械、液压和电子系统进一步结合，从而更好地利用各种系统的独特优势。德国博世的电子CVT控制系统基于由传感器和执行器单元控制的电子/液压模块。博世已经将独立的部件、执行器、传感器和变速器换挡ECU组合成一个模块，变速器制造商只需要增加一个集成的控制单元。类型：自动变速器是为便于操作，减少驾驶疲劳而生的。根据齿轮传动系统的控制方式，可分为液压自动变速器和电子自动变速器。根据传动比的变化，可分为有级自动变速器和无级自动变速器。所以无级变速器其实也是自动变速器的一种，只是比常见的自动变速器要复杂和技术先进得多。CVT和普通液力自动变速器最大的区别在于结构。后者由液压控制的齿轮传动系统组成，它有齿轮。可以实现两个档位之间的无级变速，而CVT由两组传动轮和一条传动带组成，比传统的自动变速器结构更简单，体积更小。此外，还可以自由改变传动比，从而实现全程无级变速，使变速更加平稳，没有传统变速器换挡时的“笨重”感。传动分类：为了实现无级变速，有液体传动、电力传动和机械传动三种传动方式。液体传动：液体传动分为两类：一类是液压传动，主要是由泵和电机或阀门和泵组成的变速传动装置，适用于中小功率的传动。另一种是液压式，采用液力偶合器或液力变矩器进行变速传动 液体传动的主要特点是：调速范围宽，减震防过载，传动效率高，使用寿命长，易于自动化，制造精度高，价格高，扭矩输出恒定，滑动率大，运转时容易漏油。电传动：电传动基本分为三类：一类是电磁转差式，是在异步电机中安装一个电磁转差离合器，改变其励磁电流的反向调速方式。其特点是结构简单，成本低，操作维护方便：最大滑动，效率低，发热严重，不适合长期带负荷运行，所以一般只用于小功率传动。第二种是DC电机式，通过改变磁通或电枢电压来实现调速。其特点是调速范围大，精度高，但设备复杂，成本高，维护困难。一般用于中等功率范围(几十到几百千瓦)，已逐渐被交流电机取代。第三种是交流电机型，通过变极、调压、变频来调速。最实际的应用是变频调速，即利用变幅杆获得振幅供电，然后驱动电机变速。它具有调速性能好、范围大、效率高、自动控制、体积小、适用功率范围广等特点。其机械特点是减速阶段扭矩不变，效率低，低速运转不稳定，价格高，维修需要专业人员。近年来，变频器作为一种先进优秀的传动装置发展迅速，对机械无级变速传动产生了一定的冲击。机械传动：机械传动的特点是转速稳定，滑动率低，运行可靠，恒功率机械特性，传动效率高，结构简单，维修方便，价格相对低廉；但零件对加工和润滑要求较高，承载能力较低，抗过载和抗冲击能力较差，一般适用于中小功率传动。CVT的应用：1987年，日本的斯巴鲁将配备CVT的汽车投放市场，并获得成功。欧洲的福特和菲亚特也在1.1L到1.6L排量的汽车上配备了VDT-CVT，随着技术的发展，全球节能环保意识因能源危机而提高。在第一代无级变速器的经验基础上，开发了一种性能更好、扭矩能力更大的无级变速器。目前，为了提高产品的竞争力，世界各大汽车制造商都在大力研发CVT。现在日产、丰田、福特、通用、奥迪等知名汽车品牌都有配备CVT变速器的汽车销售。全球CVT汽车年产量已近50万辆。值得注意的是，配备CVT的汽车市场最早是从日本和欧洲渗透到北美市场，所以无级变速器是当今汽车发展的主要趋势。我国拥有巨大的汽车销售市场，汽车工业是我国的民族产业之一。而我国汽车工业所需的自动变速器(AT)全部依赖进口，使得搭载AT的国产车成本大增。而自主研发的CVT变速器成本增加不多，可见CVT的市场前景是乐观的。目前，中国正在考虑开发汽车自动变速器。九五以来汽车金属带？无级自动变速器的研发已列入国家重大科技攻关计划，以跟踪世界技术发展，开发适合中国国情的汽车。最近十年，CVT技术向前迈进了一大步，使得CVT比有着100多年历史的机械变速器MT和有着50多年历史的自动变速器AT更具竞争力。CVT技术正处于其生命周期的开始，其特性将进一步改善。CVT的特点：1。经济型CVT可以在相当宽的范围内实现无级变速，从而获得传动系统与发动机工况的最佳匹配，提高整车的燃油经济性。大众o 由于CVT的无级变速特性，可以获得最大储备动力的传动比，所以CVT的动力性能明显优于机械式变速器(MT)和自动变速器(at)。3.排气式CVT的速比工作范围宽，可以使发动机工作在最佳工况，从而改善燃烧过程，降低尾气排放。ZF公司装载了自己的CVT进行测试，其尾气排放比4-AT汽车减少了10%左右。4.Cost CVT系统结构简单，零部件(300个左右)比AT(500个左右)少。一旦汽车制造商开始大规模生产，CVT的成本将小于AT。由于系统可以省油，随着量产和系统、材料的革新，CVT零部件(如传动带或链条、驱动轮、从动轮、液压泵等)的生产成本将降低20%-30%。毫无疑问，CVT变速器的技术含量和制造难度高于MT变速器，和AT变速器差不多。金属带式CVT由于结构简单，所包含的零件数量比AT变速器少40%左右，因此整车质量也有所降低。5.驾驶舒适性由于CVT的速比是连续变化的，所以汽车的加速或减速过程非常平缓，驾驶非常简单安全。从而让用户获得全方位的“驾驶乐趣”。缺点：现在广泛使用的液力自动变速器(AT)不需要离合器换挡，挡位变化小，变化大，所以连接稳定，操作方便，不仅给驾驶者带来了方便，也给驾乘者带来了舒适。但是，也有很多缺点。一是对变速反应慢，对手动波不敏感。所以很多汽车司机喜欢开手动挡的车。二是耗油不经济，传动效率低，扭矩变化范围有限。近年来，电子控制技术的引入改善了这一问题；第三，机理复杂，修复困难。变矩器中高速循环的液压油会产生高温，因此应使用指定的耐高温液压油。此外，如果汽车因电池电量不足而无法启动，则无法通过大车或拖车启动。如果故障车辆被牵引，应注意保持驱动轮离开地面，以保护自动波齿轮不受损坏。