变速器结构详解之金属带式无级变速器
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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。
目录展开编辑本段简介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、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。
编辑本段CVT与传统变速器的区别大家经常都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,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。
带式无级变速器机械无级变速器基本上有传递运动和动力的摩擦变速机构;保证摩擦力所需的加压装置;实现变速的调速机构三部分组成。
其工作原理是利用刚性原件(或通过中间元件)在接触处产生的摩擦力或润滑油膜牵引力进行传动,并可通过改变其接触处的工作半径进行无级变速。
机械无级变速器转速稳定、传动效率高并且可以很好地适应各种机械的工况要求,已经广泛运用于纺织、化纤、塑料、轻工、机床、冶金、矿山、石油、制药、电子、造纸等领域,并且近些年已经开始应用于汽车的机械无级调速。
带式无级变速器就是机械无级变速器其中的一种,即摩擦变速传动机构,并且由于其结构简单、制造容易、工作平稳、能吸收振动、易损件少、带更换方便,因而也是机械无级变速器广泛应用的一种;其缺点是外形尺寸较大,而变速范围较小。
它由主、从动锥(带)轮、紧套在两轮的带、调速操纵机构和加压装置组成。
其工作原理为当主动轮转动时,借助带与锥轮间的摩擦力来驱动从动轮并传递动力;通过调速操纵机构改变带在锥轮上的位置,使主、从动轮的工作半径改变,以达到无级变速的目的。
其主要类型有:(1)普通V 带无级变速传动,这种类型结构简单、变速范围小,共有双面可动锥盘、单面可动锥盘和多单面可动锥盘带轮三种结构。
(2)V 形宽带无级变速传动,无级变速用的V 形宽带的内周具有齿形,因为具有良好的曲挠性、耐热性和耐测压性。
农业机械无级变速传动用V 形半宽带,内周无齿,耐测压性好。
(3)块带式无级变速传动,这种类型的传动主要用于低速、工作条件恶劣的场合。
以金属带式无级变速器为例说明其设计过程金属带式无级变速器是一种新式的有中间挠性体的机械摩擦式变速器,其结构简单、承载能力强,克服了以往各类无级变速器传递功率小的缺点,其已经在汽车变速器中得到了非常成功的应用。
其设计步骤为:(1)确定锥盘安装轴径0d 和锥盘允许的最小工作半径min R可根据输入转矩和结构的要求作出锥盘的结构设计,先确定安装轴径0d(2)计算要求的最大速比m ax0i 、最小速比m in0i 和变速范围0b R(3)初估中心距A(4)初估钢带环的长度L(5)根据初定的带环长度L 和中心距A ,按所确定的金属片侧边与锥盘母线的共轭关系,确定锥盘的轴向位移(6)确定主、从动轮外径e1d 和e2d ,验算中心距A若中心距与初估尺寸不一致,调整中心距从(5)开始重新设计(7)校核锥盘与金属片的接触强度(8)校核钢带环的强度(9)确定锥盘的轴向正压力机械无级变速器的选择必须综合考虑实际使用要求和变速器的特点(1)工作机的转速变化范围应小于变速器的调速范围(2)变速器的输出转速与工作机要求的转速要满足要求(3)在全部变速范围内变速器的许用功率和许用转矩不小于工作机的功率和转矩(4)变速器承载能力和性能表中所列的机械特性均是在一定输入转速情况下所具有的,如果输入转速不同于表中所规定的,则应该依照厂家所给定的数据进行修正(5)金属带式无级变速器主要是依靠摩擦来传递载荷的,其传递效率比较高,应在功率比较大、长期工作的情况下进行选择。
无级变速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的传动比下降,使得汽车能够以更高的速度行驶。
下面那个链接里图和说明都有了参考资料:/classid84-id39120.html为了跟踪世界技术,发展我国汽车工业,“九五”期间,汽车电于控制技术被列为科技攻关项目。
车辆自动变速是汽车电控技术的一个重要组成部分。
采用计算机和电力电子驱动技术实现车辆自动变速,能消除驾驶员换档技术的差异,减轻驾驶员的劳动强度,提高行车安全性,提高车辆的动力性和经济性。
汽车的无级变速系统一般是由无级CVT(Continuously Variable Transmission) 和无级变速箱控制器(Transmission Control Unit)组成。
无级变速器齿轮工作原理
无级变速器齿轮工作原理是基于两个主要组成部分:金属传动带和变径轮组。
金属传动带由一条金属带组成,带有一个齿轮与其相连。
这个齿轮称为驱动齿轮。
变径轮组包括两个或多个带有可变直径的齿轮。
当引擎转动时,驱动齿轮会带动金属传动带转动。
金属传动带由于是连续的,因此转动驱动齿轮会导致整条传动带运动。
变径轮组中的齿轮可以通过调整齿轮间距和直径来控制金属传动带的张紧度。
当变径轮组调整到较小直径时,齿轮间距变小,金属传动带被拉紧,使得传动效率增加以提供更高的速度。
反之,当变径轮组调整到较大直径时,齿轮间距变大,金属传动带松弛,传递的动力减小以提供更低的速度。
在使用过程中,变径轮组的直径会根据驾驶员的需求和发动机输出的动力自动调整,以实现连续的变速效果,从而实现无级变速。
通过不同的变径轮组设置,驾驶员可以在不同驾驶条件下选择适当的转速范围和最佳转速点,以提高车辆的性能和燃油经济性。
无级变速器之阳早格格创做CVT(Continuously Variable Transmission)技能即无级变速技能,它采与传动戴战处事曲径可变的主、从动轮相协共去传播能源,不妨真止传动比的连绝改变,从而得到传动系与收效果工况的最好匹配.罕睹的无级变速器有液力板滞式无级变速器战金属戴式无级变速器(VDT-CVT),暂时海内商场上能睹到的、采与了那种技能的惟有奥迪、派力奥(西耶那、周终风)、飞度战旗云4款车型.无级变速器战自动变速器的渊源自动变速器是为了烦琐支配、落矮驾驶疲倦而死的,按齿轮变速系统的统制办法,它不妨分为液控液压自动变速器战电控液压自动变速器;按传动比的变更办法又可分为有级式自动变速器战无级式自动变速器.果此,无级变速器本量上是自动变速器的一种,但是它比罕睹的自动变速器要搀纯得多,技能上也更为进步.无级变速器与罕睹的液压自动变速器最大的分歧是正在结构上,后者是由液压统制的齿轮变速系统形成,仍旧有挡位的,它所能真止的是正在二挡之间的无级变速,而无级变速器则是二组变速轮盘战一条传动戴组成的,比保守自动变速器结构简朴,体积更小.其余,它不妨自由改变传动比,从而真止齐程无级变速,使车速变更更为稳固,不保守变速器换挡时那种“顿”的感觉.奥迪Multitronic无级/脚动一体变速器奥迪的Multitronic变速器是正在本有无级变速器的前提上拆置了一种称为多片式链戴的传动组件,那种组件大大拓展了无级变速器的使用范畴,不妨传播战统制峰值下达280 N·m的能源输出,其传动比超出了往日百般自动变速器的极限值.该变速器的明隐劣势是耗能少,反应更快,从车辆的完齐本能去瞅,拆有Multitronic变速器的奥迪A6 2.8轿车的0~100 km/h加速时间比共级一般自动变速器车型快了1.3 s,百公里油耗落矮了0.9 L.Multitronic 还采与了崭新的电子统制系统,以克服本有无级变速器的缺累.比圆正在上下坡时,系统能自动探测坡度,并通过安排速比减少能源输出或者加大收效果的制动扭矩去协帮车辆止驶.相对付于保守的自动变速器,Multitronic有更下的机动性,正在减少或者简略变速模式的时间,只需要变动电脑步调即可改变齿轮的比数战半径,果此不妨战多台分歧典型、分歧输出个性的收效果协共使用.旗云CVT旗云CVT采与了德国ZF公司死产的VT1F无级变速器,战它出色的收效果所有,那一整套能源战传动系统皆去自于宝马MINI COOPER.该无级变速器有无级变速、自动巡航、疏通模式战6挡脚动4种驾驶模式,与电子油门协共此后更交近智能化统制,采与了CVT变速器的旗云百公里油耗仅比本去减少了0.3 L(厂家数字).派力奥(西耶那、周终风)Speedgear派力奥Speedgear是一种脚/自一体式电控无级变速器(ECVT),北京菲亚特率先把它应用正在小型车上.它提供二种换挡模式:电控无级自动变速模式战6挡程序脚动变速模式,驾驶者不妨根据喜好采用分歧的换挡要收.Speedgear由液力扭矩变换器、二个可变曲径钢戴轮战一根传动金属戴(一定数量的钢片战二根9层钢戴)组成,具备更宽的传动比,共时具备无级变速器结构简朴、体积紧稀的个性.飞度CVT飞度的CVT无级变速器是博门为小型车安排的,属于新一代钢戴无级自动变速器,可允许二个戴轮之间举止下扭矩传播,运止稳固、传动效用下,是小型车里较好的.飞度的CVT变速器还戴有S挡(疏通模式),既探供流畅感、矮油耗,又不累驾驶兴趣.CVT技能真真应用正在汽车上不过十几年的时间,但是它比保守的脚动战自动变速器的劣势却是隐而易睹的:1. 结构简朴,体积小,整件少,大批量死产后的成本肯定要矮于目前一般自动变速器的成本;2. 它的处事速比范畴宽,简单与收效果产死理念的匹配,从而变革焚烧历程,从而落矮油耗战排搁;3. 具备较下的传递效用,功率益坏少,经济性下.天然,CVT技能也有它的强面,比圆传动戴简单益坏,无法启受较大的载荷等等,那些技能上的易闭使得它向去此后多应用正在小排量、矮功率的汽车上.暂时CVT技能死长得相称赶快,各大汽车厂家皆正在加强那一范畴的研收.更加是正在混同能源汽车具备广大前景的将去,CVT的职位战效用更是无可代替,它将会是已去变速器死长的大趋势CVT的个性1、经济性CVT不妨正在相称宽的范畴内真止无级变速,从而赢得传动系与收效果工况的最好匹配,普及整车的焚油经济性.德国的大寡公司正在自己的Golf VR6轿车上分别拆置了4-AT战CVT举止ECE市区循环战ECE郊区循环尝试,说明CVT不妨灵验俭朴焚油(如表1)拆置4-AT战CVT的大寡公司的Golf VR6汽车的焚油消耗对付比考查油耗 4-AT CVTECE市区循环,L/100km 14.4 13.2ECE郊区/近程循环,L/100km 10.8 9.890km/h匀速,L/100km 8.3 7.0120km/h,L/100km 10.3 9.22、能源性汽车的后备功率决断了汽车的爬坡本收战加速本收.汽车的后备功率愈大,汽车的能源性愈好.由于CVT的无级变速个性,不妨赢得后备功率最大的传动比,所以CVT 的能源本能明隐劣于板滞变速器(MT)战自动变速器(AT).3、排搁CVT的速比处事范畴宽,不妨使收效果以最好工况处事,从而变革了焚烧历程,落矮了兴气的排搁量.ZF公司将自己死产的CVT拆车举止尝试,其兴气排搁量比拆置4-AT的汽车缩小了约莫10%.4、成本CVT系统结构简朴,整部件数目比AT(约500个)少(约300个),一朝汽车制制商启初大规模死产,CVT的成本将会比AT小.由于采与该系统不妨俭朴焚油,随着大规模死产以及系统、资料的变革,CVT整部件(如传动戴或者传动链、主动轮、从动轮战液压泵)的死产成本,将落矮20%-30%.勿庸置疑,CVT变速器的技能含量战制制易度皆要比MT变速器下,与AT变速器相仿,由于金属戴式CVT的结构简朴,所含的整件数量比AT变速器少40%安排,整车的品量果而也有所减少.5、驾驶仄逆性由于CVT的速比变更是连绝不竭的,所以汽车的加速或者减速历程非常仄慢,而且驾驶非常简朴、仄安.从而使用户赢得齐圆向的“止驶兴趣”.无极变速器型号:ZH系列锥盘环盘无级变速器 MB系列止星摩揩板滞无级减速器粗稀调速夸大功率XP型战夸大调速范畴PX型无级变速UDL系列止星锥盘无级变速器 P型齿链式无级变速器(JB/T 6952-1993)W系列锥环式无级变速器 V型宽戴无级变速器MT型四相并列连杆脉动无级变速器 URX系列环锥止星式无级变速器UD系列止星锥盘无级变速器 Spt系列锥盘环盘无级变速器MB、MBN型止星锥盘无级变速器 TXF止星锥盘无级变速器RX系列止星环锥式无级变速器 U系列三相并列连杆脉动无级变速器WMB型三相并列脉动无级变速器 BWJ系列变速蜗杆减速器XZW系列止星锥轮无级变速器晃销链式无级变速器U34系列三相并列连杆脉动无级变速器 93 JWB止星锥盘无级变速器WMBLF系列釜用坐式无级变速器 GMW系列戴式无级变速器D型止星锥盘无级变速器 MWB系列戴式无级变速器PU系列弛力自动安排无级变速器 HZ系列环锥止星无级变速器PSR型滚柱式无级变速器 PS系列齿链式无级变速器DMB系列大变速比板滞无级变速器 GPZH系列钢对付钢锥盘环盘板滞无级变速器 P系列多盘式无级变速器 XB系列钢球式无级变速器。
无级变速器原理及其缺陷自动变速器,利用行星齿轮机构进行变速,它能根据油门踏板程度和车速变化,自动地进行变速。
而驾驶者只需操纵加速踏板控制车速即可。
一般来讲,汽车上常用的自动变速器有以下几种类型:液力自动变速器、液压传动自动变速器、电力传动自动变速器、有级式机械自动变速器和无级式机械自动变速器等。
其中,最常见的是液力自动变速器。
液力自动变速器主要是由液压控制的齿轮变速系统构成,主要包含自动离合器和自动变速器两大部分。
它能够根据油门的开度和车速的变化,自动地进行换挡。
无级变速器(CVT):无级变速器是由两组变速轮盘和一条传动带组成的。
因此,其比传统自动变速器结构简单,体积更小。
另外,它可以自由改变传动比,从而实现全程无级变速,使汽车的车速变化平稳,没有传统变速器换挡时那种“顿”的感觉。
无级变速器属于自动变速器的一种,但它能克服普通自动变速器“突然换挡”、油门反应慢、油耗高等缺点。
CVT变速器具有重量轻体积短、燃油经济性好、动力输出平顺等特点,并逐步被更多的厂家应用,但新技术也会带来新问题。
你所驾驶的CVT无级变速器轿车在行驶中是否会遇到下列情况呢?如D挡起步时不走车,让你每次起步时都小心翼翼,每天早上等红灯时使你心慌;在跟车时踩刹车向前窜叫你心跳。
症状虽不严重,但在突然出现时也会吓你一跳。
CVT式无级变速器是近几年才在轿车上逐渐兴起的一种无级自动变速器,由于它技术独特、进入市场时间短,自然就会遇到一些比较新鲜的问题。
近来偶闻国产匹配Multitronic 无级变速器的奥迪轿车会出现下列症状:1 、刹车问题:慢速刹车时,转速在将要停而未停的时候会忽悠一下,突然下降到很低的程度,大概只有200~300转,然后再上升(也就1/10秒)。
怠速滑行到慢速刹车时,你可注意到转速表指针突然下降,1/10秒左右迅速恢复。
感觉车辆突然撮车或者像是向前窜了一下。
这种现象越是柔和刹车越明显。
2 、加速问题:匹配Multitronic无级变速器的奥迪在加速时感觉比较慢,有时候甚至给比较大的油门车速也没太大变化,然后突然一下窜出去。
毕业设计(论文)开题报告学生郭蕾系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程07-11班指导教师安永东职称副教授从事专业车辆工程是否外聘□是■否题目名称金属带式汽车无级变速器传动机构设计一、课题研究现状,选题的目的、依据和意义1、研究现状近年来,随着车辆技术的进步和道路上车辆密度的加大,汽车已经成为现代文明社会重要的组成部分,人们对汽车的各项性能也提出了更高的要求,特别是经济性和动力性方面。
现在为了提高汽车的这些性能,人们尝试了多项努力。
本文就是在这背景下完成的。
坚持以原有的传动系统结构,采用新型的金属带式无级变速器(CVT)替代原有的有级变速装置。
金属带式无级变速器(CVT)作为汽车理想的变速传动装置,具有广阔的发展前景和市场空间,与目前应用较广的自动变速器(AT)相比,其性能优良、结构简单、可以实现汽车的无级变速。
无级变速传动系统匹配及控制是实现车辆性能的关键技术之一,通过合理地控制无级变速器,可以使汽车按驾驶员的意图在汽车的行驶阻力和发动机输出功率之间自动实现动态最佳匹配,保证发动机在理想的工况下运行, 以便把汽车的经济性、动力性发挥到极限状态。
金属带式无级变速器越来越受到人们的重视并且获得了较快的发展,世界上主要的汽车厂商也都在进行无级变速器的研发工作。
⑴国外无级变速器的研究动态金属带式CVT的装车使用只有十几年的时间,但是CVT技术的发展已有100多年的历史,1886年,Daimler Benz 在首辆采用汽油机的汽车上装上了橡胶带CVT。
1906年,美国卡特车装用了简单的金属盘摩擦传动无级变速器。
1930年在Austin Sixteen车上,装用了牵引式CVT。
电子控制技术特别是计算机控制技术的发展,使得无级变速传动得到应用与发展。
20世纪60年代后期,荷兰工程师Van Doorne研究出金属带CVT,并装备于DAF公司制造的小型轿车上。
但是由于橡胶带式CVT存在一系列的缺陷,如传递功率需要全套设计qq1537693694有限、传递转矩低、传动带和夹紧机构的能量损失较大、以及使用寿命短等,因而没有被汽车行业普遍接受。
CVT和AT的主要区别 CVT的主要结构主要由主动轮组、从动轮组和金属带构成。金属带由两束金属环和几百个金属片构成。在主动轮组和从动轮组中,与油缸靠近的一侧带轮可以在轴上滑动,另一侧则固定。两个带轮的锥面相对构成V型槽,与金属片的侧面接触,在液压系统的作用下,实现动力传递和速比的变化。 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。目前,CVT的控制一般都采用电子控制模式,既可以在自动状态下运行,也可以选择单独的控制程序,增加驾驶的便利性,其电子控制系统由电磁离合器系统、电子控制单元(ECU)、传感元件和电磁阀等组成。传感元件包括档位操纵手柄位置传感器、节气门开度位置传感器、发动机转速传感器、车速传感器、制动踏板位置传感器,它们为ECU提供汽车行驶的信号。ECU根据传感器的信号做出判断,并将控制信号送至电磁阀,控制电磁阀与液压系统的工作,使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。 自动变速器(AT)是利用车速和负荷(油门踏板的行程)进行双参数控制,挡位根据上面的两个参数来自动升降。AT与MT(手动变速器—Manual Transmission)的相同点,就是二者都是有级式变速器,只不过AT能根据车速的快慢来自动实现挡位的增减,可以消除手挡车“顿挫”的变挡感觉,CVT结构比传统自动变速器简单,体积更小,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。它主要靠两组变速轮盘,就能实现速比无级变化。旧款的CVT多用橡胶皮带做传动元件,缺点是受力有限,容易打滑,而且传动效率低。因此只能用在马力较小的摩托车和微型车上。很多汽车公司十几年来一直都在致力于解决这一难题。如今,奥迪公司率先在这项技术上做到了“引领时代”,它使用的是独特的多片式链带传动带、优异的电脑控制液压系统,从而能传递强大的扭矩。为什么A4L敢用CVT,大家明白了吧. CVT与AT的区别在于,它的变速比不是间断的点,而是一系列连续的值。CVT结构比传统变速器简单,体积更小,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,变速机构的核心组件是两组带轮,通过改变驱动轮与从动轮金属带的接触半径进行变速。无级变速器的传动效率高且稳定,传动效率可高达95%,而采用液力变矩器的自动变速器(AT)传动效率只有87%左右,因为无极变速只需要1组两个带轮及金属带(链)便可改变传动比,而不象4档或5档的变速器需要有4~5组齿轮。当前常用的无极变速器的传动构件主要由轮带驱动,它有两种形式,分别是金属带V轮式和金属链带V轮式。金属带V轮式采用一根非常坚韧的金属带与一对可作轴向移动,宽度可调的V型带轮配合。金属带紧压在V型带轮上,通过改变带轮槽的宽度来改变金属带与带轮接触的直径,从而改变传动比。 AT不用离合器换档,档位少变化大,连接平稳,因此操作容易,既给开车人带来方便,也给坐车人带来舒适。但缺点也多,一是对速度变化反应较慢,不够灵敏;二是费油不经济,传动效率低变矩范围有限,近年引入电子控制技术改善了这方面的问题;三是机构复杂,修理困难。在液力变扭器内高速循环流动的液压油会产生高温,所以要用指定的耐高温液压油。另外,如果汽车因蓄电池缺电不能启动,不能用推车或拖车的方法启动。如果拖运故障车,要注意使驱动轮脱离地面,以保护自动波齿轮不受损害。 CVT最大的特点是省油,CVT摒弃了传统自动变速器浪费能源的液力传动装置,而采用了新技术来提高燃料使用率。CVT的燃料使用率将比手动变速器和自动变速器都高,能够比传统的自动档车省油5%到15%。 由于无级变速传动比其它传动方式表现出更高的经济性和动力性。随着科技的不断进步,CVT技术的不断成熟,汽车变速箱最终会由CVT替代手动变速箱(MT)和有级自动变速箱(AT),无级变速汽车是当今汽车发展的主要趋势。转载请注明出自中国汽车技术论坛(汽车设计|汽车制造|汽车维修) http://bbs.qichejishu.com/,本贴地址:http://bbs.qichejishu.com/viewthread.php?tid=210248
第八讲 AG4变速器与无级变速器分析复习旧知,导入新课:A341E电控自动变速器分析。
一、行星齿轮变速机构:如图所示,该行星齿轮机构为拉威那式结构,采用一大一小2个中心轮,3个长行星齿轮,3个短行星齿轮组成。
所有行星齿轮共用1个行星齿轮架和1个齿圈,长行星齿轮分两段,可使三、四挡转换更平顺,小中心轮1与短行星齿轮啮合,短行星齿轮充当惰轮驱动长行星齿轮,长行星齿轮与大中心轮和齿圈啮合,3个多片离合器分别控制中心轮、1和行星齿轮架,并以齿圈为动力输出端。
二、各挡动力传动路线:三、金属带式自动变速器:由带锁止离合器的液力变矩器、双行星轮行星齿轮机构、金属带无级变速器、液压系统和电子控制系统组成。
3.1、结构分析:3.1.1、金属带:由多个金属片和两组金属环组成。
金属带在两侧工作轮挤压力的作用下实现动力传递。
3.2、工作轮:由固定部分和可移动部分组成,可移动部分在液压控制系统的作用下可作轴向移动,能连续改变金属带的工作半径,从而实现无级变速传动。
3.3、液压系统:由液压泵,液压控制单元,主、从动工作轮液压油缸,前进挡离合器和倒挡离合器等组成。
该变速器采用径向柱塞式液压泵。
3.4、电子控制系统:电控单元根据发动机转速、车速、制动信号、节气门开度和选挡手柄位置信号,向液压控制单元发出指令,控制主、从动轮液压油缸中的油液压力,使其可移动部分轴向移动,改变工作半径,实现无级自动变速。
3.5、动力传动路线:发动机的动力经液力变矩器(或锁止离合器)——行星齿轮机构——金属带无级变速器——主减速器——差速器——半轴——驱动车轮。
汽车的前进与倒向行驶是通过控制前进离合器与倒挡离合器的接合、分离来实现的。
四、作业:P101,思考与练习,三大题4小题。
CVT(无级变速器)工作原理简介CVT也叫无级变速器,是汽车变速器的一种,与有级变速器的主要区别在于:它的速比不是间断的点,而是一系列连续的值,从而实现了良好的经济性、动力性和驾驶平顺性,而且降低了排放和成本。
我国目前销售的汽车装备了各种变速器,包括手动变速器(MT)、自动变速器(AT)(含DSG)和无级变速器(CVT)。
下面作简要介绍。
1、MT手动变速器(MT:Manual Transmission)采用齿轮组,由于每挡齿轮组的齿数是固定的,所以各挡速比是个固定值(也就是所谓的“级”)。
比如,一挡速比是3.455,二挡是2.056,再到五挡的0.85,这些数字再乘上主减速比就是汽车动力传动系统的总传动比,5挡变速器共有5个值(即有5级),所以说它是有级变速器。
手动变速器是最常见的变速器,相对AT和CVT而言,它的结构最简单,主要由输入轴、轴出轴和中间轴、各轴轴承、各挡齿轮、同步器、换挡操纵机构组成。
手动变速器故障率相对较低,使用成本也较低。
2、AT自动变速器(AT:Automatic Transmission)可以自动升挡和降挡,电脑主要根据车速和负荷(油门踏板的行程)进行升降挡控制,同时还要参考变速器油温、换挡模式等多种信号。
AT与MT的相同点就是二者都是有级式变速器,只不过AT在各个挡位都有一段连续的速比变化,而且能根据车速的快慢来自动实现挡位的增减,可以消除手挡车“顿挫”的变挡感觉。
(1)AT的结构:与手动波相比,液力自动波(AT)在结构和使用上有很大的不同。
手动波主要由齿轮和轴组成,通过不同的齿轮组合产生变速变矩;而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最具特点的部件,它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成,直接输入发动机动力传递扭矩和离合作用。
(2)AT的优缺点:AT不用离合器换档,档位少变化大,连接平稳,因此操作容易,既给开车人带来方便,也给坐车人带来舒适。
变速器结构详解之金属带式无级变速器
在现代汽车上常见的变速器种类,如果按照内部结构来分,大概可以分为有级式与无级式两种,有级式的两种在之前的两篇文章中都已经详细介绍过,那么接下来说无级式变速器。
所谓无级式变速器就是指变速器并没有固定的档位,它的传动比是连续不断地变化的。
而目前最为常见的无级式变速器可数金属带式无级变速器(VDT-CVT),这种变速器在国内车型上搭载的时间并不长,但它可不是什么新产品,因为它早在1490年便在达芬奇的想象力下被绘画出来,而在1889年就申请了CVT的专利。
直到20世纪70年代的中后期荷兰的VDT(Van Doorne’s Transmissionb.V)公司研制出了第一台汽车用的CVT,并将这款CVT 称为VDT-CVT。
而且早在1987年斯巴鲁公司便首次将这款VDT-CVT变速器装备在他们的Justy车型上。
直到2005年,荷兰VDT公司已经累计生产了VDT-CVT变速器超过1000万套,而且它的搭载车型也越来越多,好像上一代的广本飞度(GD),菲亚特的派力奥、奇瑞的旗云、日产的天籁、蓝瑟翼神等都已经可以选配VDT-CVT变速器版本。
那么下面就介绍一下这款变速器的结构与原理吧。
图:这款是复合型的金属带式无级变速器,可见除了金属带及工作轮之外,在输入轴前还有一组行星齿轮。
图:这是博世(BOSCH)推出的传动金属带,它由一个个金属环夹着皮带所组成,
图:利用金属环保护皮带可以让皮带在运行过程中避免皮带被摩擦而损坏的问题。
先说说CVT变速器的结构吧。
金属带式无级变速也就是我们常说的CVT变速器,它的内部结构跟之前说的两种有级变速器也是完全不同,而且不单止是内部结构,就连传动的传动的部件也不一样。
之前介绍的两种有级式的变速器虽然使用的齿轮不同,但是它们都是利用齿轮啮合来实现动力的传递,而金属带式无级变速器则是通过表面呈V型主动工作轮、金属带、V型的从动工作轮来实现动力传递。
主动工作轮安装于输入轴之上,它在获得动力之后会带动金属带转动,而金属带的另一端则会连接于从动工作轮,而从动工作轮则连接在输出轴上,于是动力就会被这样传递至输出轴,然后通过尾牙等部件将动力传递至车轮上。
图:从上图可以看到,呈V型的是工作轮,它的一边连接着可以使其活动的液压控制装置,
图:当液压控制装置为其注油或者放油,就可以让工作轮单边进行轴向移动,从而改变架在工作轮之上的金属带的工作半径。
既然说得上是变速器,那么当然不单止是传动那么简单,最起码也需要改变传动比吧。
上面也说到,主动工作轮以及从动工作轮它们的表面是呈V型的,这个V型的工作轮不论是主动工作轮还是从动工作轮的两边都配有液压控制装置,这个液压控制装置的作用是让工作轮的一边作轴向移动。
而架在V型工作轮中间的金属带也会因工作轮单边的轴向移动而使它上下移动,从而改变金属带的工作半径,实现了改变传动比。
由于使用液压控制,所以工作
轮单边的轴向移动是线性的,所以造成传动比的变化也是线性的,从机械结构上,它并没有一组一组的固定传动比输出,所以它并没有档位的概念。
目前有很多车型上都声称搭载有几速的手/自一体化无级变速器,但事实上它只是一个普通的无级变速器,但修改变速箱电脑的控制程序,使它可以将工作轮的移动固定在一个位置上,从而使传动比固定于某一个值上而已。
图:这款是经过奥迪改良的金属带式无级变速器,它们利用金属链条代替金属带,使其可以承受更多的扭力。
目前已经陆陆续续有车厂推出了搭载无级变速器的车型,那是因为无级变速器可以让引擎的转数保持于一个最佳的输出范围内,从而提高了燃油利用的效率。
另外由于它是没有固定的档位,故此,它在变速的过程中就会避免出现换挡时产生的顿挫感,从而提升了汽车的行驶舒适性。
不过,有优肯定有劣,对于金属带式无级变速器来说,它的最大缺点无疑就是它无法承受较大扭力和转速,因为它依靠金属带来传动,如果扭力超过金属带传动的极限金属带就会出现打滑,这样就无法进行动力的传递,另外转速过高也有同样的情况发生。
所以,如果要让金属带式无级变速器承受更大的扭力,那么就需要为其选用强度更高的金属带,而这样做的后果就是直接导致变速器在可以承受同样扭力的情况下体重比常啮合式齿轮变速器大。