无级变速系统与自动变速系统

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1、无 级 变 速 与 自 动 变 速 简 介无 级 变 速 系 统 (CVT-continuously variable transmission)。它 的 内 部 并 没 有 传 统 变 速 箱 的 齿 轮 传 动 结 构 ， 而 是 以 两 个 可 改 变 直 径 的 传 动 轮 ， 中间 套 上 传 动 带 来 传 动 。 基 本 原 理 是 将 传 动 带 两 端 绕 在 一 个 锥 形 带 轮 上 ， 带 轮 的 外 径 大 小靠 油 压 大 小 进 行 无 级 的 变 化 。 起 步 时 ， 主 动 带 轮 直 径 变 为 最 大 直 径 ， 而 被 动 带 轮 变 为 最小 ， 实

2、 现 较 高 的 传 动 比 。 随 着 车 速 的 增 加 和 各 个 传 感 器 信 号 的 变 化 ， 电 脑 控 制 系 统 来 断定 控 制 两 个 带 轮 的 控 制 油 压 ， 最 终 改 变 带 轮 直 径 的 连 续 变 化 ， 从 而 在 整 个 变 速 过 程 中 达到 无 级 变 速 。而 锥 形 带 轮 之 间 的 传 动 带 ， 在 过 去 的 一 段 时 间 ， 由 于 材 质 的 原 因 ， 所 受 的 拉 力 有 限， 所 能 承 受 的 扭 矩 有 限 ， 只 能 用 在 摩 托 车 式 小 排 量 车 上 。 近 些 年 来 ， 随 着 材 料 技 术 、

3、 加工 工 艺 的 不 断 提 高 ， 生 产 出 特 殊 材 料 制 造 的 刚 制 传 动 带 和 锥 型 带 轮 。 彻 底 实 现 了 大 功 率、 大 扭 矩 轿 车 的 要 求 。CVT 最 大 的 特 点 是 无 级 控 制 输 出 的 速 比 ， 在 行 驶 中 达 到 行 云 流 水 的 感 觉 ， 从 而 没有 了 换 档 的 感 觉 。 乘 员 感 觉 不 到 换 档 冲 击 ， 动 力 衔 接 连 贯 。 这 样 CVT 在 行 驶 时 增 加了 舒 适 性 ， 加 速 也 会 比 自 动 变 速 器 快 。 CVT 与 传 统 变 速 器 的 区 别大 家 经 常 都

4、 有 看 汽 车 杂 志 或 者 是 汽 车 广 告 的 宣 传 片 ， 其 中 说 到 汽 车 参 数 的 时 候 ， 会碰 到 一 个 术 语 CVT， 普 通 人 经 常 把 自 动 档 变 速 器 和 无 级 变 速 器 (CVT)两 个 概 念 混为 一 谈 。 实 际 上 这 两 种 变 速 器 工 作 原 理 完 全 不 同 。 CVT 结 构 比 传 统 的 变 速 器 简 单 、体 积 更 小 ， 它 既 没 有 手 动 变 速 器 的 众 多 齿 轮 ， 也 没 有 自 动 变 速 器 复 杂 的 行 星 齿 轮 组 。 旧款 的 CVT 多 用 橡 胶 皮 带 制 成 ，

5、 但 它 的 缺 点 是 受 力 有 限 ， 容 易 打 滑 因 此 只 能 用 在 一 些 摩托 车 和 微 型 车 上 ， 由 于 制 造 工 艺 技 术 的 改 良 ， 现 在 也 应 用 于 中 型 汽 车 了 ， 在 这 方 面 比 较领 先 的 是 奥 迪 和 日 产 ， 以 奥 迪 为 例 ， 厂 方 就 针 对 传 统 的 CVT 在 斜 坡 上 容 易 后 溜 以 及行 驶 中 的 橡 皮 筋 现 象 进 行 了 改 良 ， 在 1999 年 底 正 式 推 出 Multitronic， 除 了 以 油 冷 式多 片 离 合 器 代 替 扭 力 转 换 器 以 减 少 动 力

6、 流 失 以 外 ， 还 有 两 方 面 底 改 进 ， 包 括 采 用 金 属 片链 和 宽 齿 比 的 滑 轮 组 。 这 条 金 属 片 链 由 1025 块 金 属 片 和 75 对 串 针 组 成 ， 最 大 可 以承 受 300 牛 米 的 峰 值 扭 力 ， 而 传 统 的 V 型 钢 带 只 可 承 受 200 牛 米 的 扭 力 ， 真 是 一个 天 一 个 地 。另 外 ， Multitronic 还 有 很 宽 地 传 动 比 ， 介 于 2.400 到 0.395 之 间 ， 相 对 于 传 统 的变 速 箱 ， 甚 至 是 手 动 变 速 箱 ， 有 较 高 的 灵

7、活 性 ， 令 加 速 更 加 顺 畅 。 而 且 ， 在 增 加 和 删 除手 动 变 速 模 式 的 时 候 ， 工 作 变 得 轻 松 简 单 得 多 ， 因 为 只 需 要 更 改 电 脑 程 序 ， 即 可 更 改 齿轮 的 比 例 和 半 径 ， 根 本 不 需 要 大 动 刀 枪 来 更 换 齿 轮 。 所 以 ， 一 款 CVT 变 速 箱 可 以 和多 台 不 同 类 型 不 同 输 出 特 性 的 引 擎 配 合 使 用 。Multitronic 的 还 有 一 项 特 点 就 是 装 置 了 扭 力 感 应 器 ， 确 保 滑 轮 夹 以 适 当 的 力 量 夹 住金 属

8、 片 链 ， 因 为 过 大 的 夹 力 会 抵 消 一 部 分 动 力 ， 白 白 的 浪 费 掉 ， 而 且 也 会 加 速 金 属 片 链的 磨 损 。 一 般 来 说 ， CVT 变 速 箱 的 动 力 传 输 快 ， 流 失 较 少 ， 所 以 具 有 起 步 快 ， 最 高 车速 较 普 通 自 动 变 速 箱 的 汽 车 快 ， 并 且 转 波 的 过 程 相 当 顺 滑 ， 连 贯 性 非 常 好 ， 没 有 什 么 突兀 感 。 驾 驶 这 款 车 你 会 发 现 ， 引 挚 的 转 速 表 与 速 度 表 指 针 几 乎 是 同 步 变 化 的 ， 不 会 出 现普 通 自

9、 动 变 速 箱 升 档 的 时 候 转 速 迅 速 下 跌 的 现 象 。 CVT 的 工 作 原 理CVT 系 统 主 要 包 括 主 动 轮 组 、 从 动 轮 组 、 金 属 带 和 液 压 泵 等 基 本 部 件 。 金 属 带 由两 束 金 属 环 和 几 百 个 金 属 片 构 成 。 主 动 轮 组 和 从 动 轮 组 都 由 可 动 盘 和 固 定 盘 组 成 ， 与 油缸 靠 近 的 一 侧 带 轮 可 以 在 轴 上 滑 动 ， 另 一 侧 则 固 定 。 可 动 盘 与 固 定 盘 都 是 锥 面 结 构 ， 它们 的 锥 面 形 成 V 型 槽 来 与 V 型 金 属

10、 传 动 带 啮 合 。 发 动 机 输 出 轴 输 出 的 动 力 首 先 传 递 到CVT 的 主 动 轮 ， 然 后 通 过 V 型 传 动 带 传 递 到 从 动 轮 ， 最 后 经 减 速 器 、 差 速 器 传 递 给 车轮 来 驱 动 汽 车 。 工 作 时 通 过 主 动 轮 与 从 动 轮 的 可 动 盘 作 轴 向 移 动 来 改 变 主 动 轮 、 从 动 轮锥 面 与 V 型 传 动 带 啮 合 的 工 作 半 径 ， 从 而 改 变 传 动 比 。 可 动 盘 的 轴 向 移 动 量 是 由 驾 驶者 根 据 需 要 通 过 控 制 系 统 调 节 主 动 轮 、 从

11、 动 轮 液 压 泵 油 缸 压 力 来 实 现 的 。 由 于 主 动 轮 和从 动 轮 的 工 作 半 径 可 以 实 现 连 续 调 节 ， 从 而 实 现 了 无 级 变 速 。在 金 属 带 式 无 级 变 速 器 的 液 压 系 统 中 ， 从 动 油 缸 的 作 用 是 控 制 金 属 带 的 张 紧 力 ， 以保 证 来 自 发 动 机 的 动 力 高 效 、 可 靠 的 传 递 。 主 动 油 缸 控 制 主 动 锥 轮 的 位 置 沿 轴 向 移 动 ，在 主 动 轮 组 金 属 带 沿 V 型 槽 移 动 ， 由 于 金 属 带 的 长 度 不 变 ， 在 从 动 轮 组

12、 上 金 属 带 沿V 型 槽 向 相 反 的 方 向 变 化 。 金 属 带 在 主 动 轮 组 和 从 动 轮 组 上 的 回 转 半 径 发 生 变 化 ， 实 现速 比 的 连 续 变 化 。汽 车 开 始 起 步 时 ， 主 动 轮 的 工 作 半 径 较 小 ， 变 速 器 可 以 获 得 较 大 的 传 动 比 ， 从 而 保证 驱 动 桥 能 够 有 足 够 的 扭 矩 来 保 证 汽 车 有 较 高 的 加 速 度 。 随 着 车 速 的 增 加 ， 主 动 轮 的 工作 半 径 逐 渐 减 小 ， 从 动 轮 的 工 作 半 径 相 应 增 大 ， CVT 的 传 动 比

13、下 降 ， 使 得 汽 车 能 够 以更 高 的 速 度 行 驶 。自 动 变 速 器 具 有 操 作 容 易 、 驾 驶 舒 适 、 能 减 少 驾 驶 者 疲 劳 的 优 点 ， 已 成 为 现 代 轿 车 配 置的 一 种 发 展 方 向 。 装 有 自 动 变 速 器 的 汽 车 能 根 据 路 面 状 况 自 动 变 速 变 矩 ， 驾 驶 者 可 以 全神 贯 注 地 注 视 路 面 交 通 而 不 会 被 换 挡 搞 得 手 忙 脚 乱 。 介 绍汽 车 自 动 变 速 器 常 见 的 有 三 种 型 式 ： 分 别 是 液 力 自 动 变 速 器 (AT)、 机 械 无 级 自

14、 动变 速 器 (CVT)、 电 控 机 械 自 动 变 速 器 (AMT)。 目 前 轿 车 普 遍 使 用 的 是 AT， AT 几 乎 成为 自 动 变 速 器 的 代 名 词 。 AT 是 由 液 力 变 扭 器 、 行 星 齿 轮 和 液 压 操 纵 系 统 组 成 ， 通 过 液 力 传 递 和 齿 轮 组 合 的方 式 来 达 到 变 速 变 矩 。 其 中 液 力 变 扭 器 是 AT 最 重 要 的 部 件 ， 它 由 泵 轮 、 涡 轮 和 导 轮等 构 件 组 成 ， 兼 有 传 递 扭 矩 和 离 合 的 作 用 。 自 动 变 速 器 的 挡 位 一 般 来 说 ，

15、自 动 变 速 器 的 挡 位 分 为 P、 R、 N、 D、 2、 1 或 L 等 。 P(Parking)： 用 作 停 车 之 用 ， 它 是 利 用 机 械 装 置 去 锁 紧 汽 车 的 转 动 部 分 ， 使 汽 车 不能 移 动 。 当 汽 车 需 要 在 一 固 定 位 置 上 停 留 一 段 较 长 时 间 ， 或 在 停 *之 后 离 开 车 辆 前 ，应 该 拉 好 手 制 动 及 将 拨 杆 推 进 “P”的 位 置 上 。 要 注 意 的 是 ： 车 辆 一 定 要 在 完 全 停 止 时 才可 使 用 P 挡 ， 要 不 然 自 动 变 速 器 机 械 部 分 会

16、受 到 损 坏 。 另 外 ， 自 动 变 速 轿 车 装 置空 挡 启 动 开 关 ， 使 得 汽 车 只 能 在 “P”或 “N”挡 才 能 启 动 发 动 机 ， 以 避 免 在 其 他 挡 位 上 误启 动 时 使 汽 车 突 然 前 窜 。R(Reverse)： 倒 挡 ， 车 辆 倒 后 之 用 。 通 常 要 按 下 拨 杆 上 的 保 险 按 钮 ， 才 可 将 拨 杆移 至 “r”挡 。 要 注 意 的 是 ： 当 车 辆 尚 未 完 全 停 定 时 ， 绝 对 不 可 以 强 行 转 至 “r”挡 ， 否 则变 速 器 会 受 到 严 重 损 坏 。 N(Neutral)： 空 挡 。 将 拨 杆 置 于 “N”挡 上 ， 发 动 机 与 变 速 器 之 间 的 动 力 已 经 切 断 分离 。 如 短 暂 停 留 可 将 拨 杆 置 于 此 挡 并 拉 出 手 制 动 杆 ， 右 脚 可 移 离 刹 车 踏 板 稍 作 休 息 。 D(Drive)： 前 进 挡 ， 用 在 一 般 道 路 行 驶 。 由