解读CVT无级变速器
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无级变速箱原理
无级变速箱(CVT)是一种新型的液力传动装置,它通过改变传动比来改变发动机与变速器之间的相对运动速度。
其特点是不需要改变发动机与变速器之间的传动比,只需通过改变发动机的转速就可以实现换挡,从而避免了换档时需要对发动机转速进行调整。
CVT的特点是无级变速器,它可实现无级变速,没有换挡机构,可以使发动机始终在最佳工作状态下运转。
由于没有换挡机构,其换档的平顺性好,因此可提高整车性能。
CVT具有如下优点:
1.油耗低。
因为CVT是依靠液压系统来实现变速的,由于没有离合器等机械部件,因此可使发动机一直工作在最佳转速范围内。
2.操纵简单。
因为变速箱内没有机械传动部分,所以传动比可以任意调节,操纵时只需调整液压系统即可。
3.换挡平稳。
由于没有机械装置的摩擦和冲击,所以换挡时比较平顺,对发动机和变速器都不会产生冲击,特别是在起步和加速时更显优势。
4.结构紧凑、紧凑、体积小。
由于结构简单、工作可靠,因此也不需要昂贵的维护费用。
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cvt无级变速器的组成及工作原理
1. cvt无级变速器的组成
- 变速器壳体:变速器壳体是变速器的外壳,用于保护内部零件。
- 主轴:主轴是变速器的核心部件,它连接着发动机和变速器。
- 变速器皮带:变速器皮带是连接主轴和传动轴的部件,它通过调整皮带张力来实现变速。
- 变速器齿轮:变速器齿轮是用于调整变速比的部件,它可以根据车速和转速的变化来调整齿轮的位置。
- 油泵:油泵是用于提供润滑油和冷却油的部件,它可以保证变速器的正常运转。
2. cvt无级变速器的工作原理
cvt无级变速器采用了一种新的变速方式,它可以根据车速和转速的变化来调整变速比,从而实现无级变速。
具体工作原理如下:- 当车辆启动时,发动机会通过主轴传递动力到变速器。
- 变速器皮带会根据车速和转速的变化来调整皮带张力,从而实现变速。
- 当车速较低时,变速器皮带会处于较低的张力状态,此时变速器齿轮会处于较小的齿轮位置,从而提供较大的扭矩。
- 当车速较高时,变速器皮带会处于较高的张力状态,此时变速器齿轮会处于较大的齿轮位置,从而提供较大的车速。
- 变速器齿轮的位置会不断调整,从而实现无级变速。
总之,cvt无级变速器采用了一种新的变速方式,它可以根据车速和转速的变化来调整变速比,从而实现无级变速。
它的组成包括变速器壳体、主轴、变速器皮带、变速器齿轮和油泵等部件。
cvt自动变速器的工作原理CVT(Continuously Variable Transmission)自动变速器是一种利用变速皮带和变速器齿轮组件来实现无级变速的传动系统。
相比传统的手动变速器和自动变速器,CVT具有更高的效率和更顺畅的驾驶体验。
CVT自动变速器的工作原理可以简单概括为:通过不同直径的变速皮带和变速器齿轮组件的组合,实现不同齿比的连续变换,从而使发动机的转速和车辆的速度匹配。
CVT自动变速器的核心部件是变速皮带组件,它由两个圆锥形的驱动轮和一个可调节宽度的带状皮带组成。
驱动轮通过发动机的动力将动力传递给皮带,而皮带则将动力传递给变速器齿轮组件。
变速器齿轮组件由多个不同直径的齿轮组成,这些齿轮可以通过电动机或液压系统调整其间隔和位置。
当齿轮之间的间隔发生变化时,变速器齿轮组件的输出齿比也会相应变化。
在CVT自动变速器中,驱动轮和变速器齿轮组件之间的变速皮带负责传递动力。
变速皮带的宽度可以通过液压控制系统或电动机进行调节,从而实现不同齿比的变换。
当变速器齿轮组件的齿轮间隔增大时,变速皮带会向外扩展,与驱动轮直径增大相对应。
相反,当变速器齿轮组件的齿轮间隔减小时,变速皮带会向内收缩,与驱动轮直径减小相对应。
这种调节可以使得发动机的转速和车辆的速度保持最佳匹配,实现无级变速。
CVT自动变速器的工作原理可以用一个简单的例子来说明。
假设驱动轮直径为10厘米,变速器齿轮组件的齿轮间隔为10厘米,变速皮带的宽度为5厘米。
当变速器齿轮组件的齿轮间隔增大到20厘米时,变速皮带会向外扩展,与驱动轮直径增大相对应。
这样,驱动轮每转一圈,变速器齿轮组件的输出齿轮也会转2圈,实现了2:1的齿比。
而当变速器齿轮组件的齿轮间隔减小到5厘米时,变速皮带会向内收缩,与驱动轮直径减小相对应。
这样,驱动轮每转一圈,变速器齿轮组件的输出齿轮也会转0.5圈,实现了1:2的齿比。
通过不断调节变速器齿轮组件的间隔,CVT自动变速器可以实现连续的无级变速。
CVT(无级变速器)工作原理简介中国汽车召回网2010-03-29CVT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。
CVT无级变速器优缺点解析CVT无级变速器(Continuously Variable Transmission)是一种可以无限制地调整传动比的变速器。
相比于传统的固定比例的变速器,CVT无级变速器有着独特的优点和缺点。
下面将对CVT无级变速器的优缺点进行详细解析。
一、CVT无级变速器的优点1.多速度传动:CVT无级变速器可以在一定的范围内连续地改变传动比,从而实现多速度传动。
相比于传统的固定比例变速器,CVT无级变速器可以提供更多有效的传动比,使驾驶者得以更加顺畅地控制车速和油门响应。
2.平滑变速:CVT无级变速器在传动过程中没有固定的档位,因此变速过程更加平滑。
无需进行换挡,车速可以连续地调整,减少了传动冲击和动力传递的不稳定性,提供了更舒适的驾驶体验。
3.高效节能:由于CVT无级变速器可以根据发动机转速和车速进行实时调整,使引擎保持在最高效率工作区域,从而提高燃油经济性。
CVT无级变速器相对于传统的变速器,在城市道路和高速公路上都能提供更高的燃油效率,节省燃料消耗。
4.可调的传动比:CVT无级变速器可以通过改变传动系统的结构和控制策略来调整传动比的范围和特性。
这使得CVT无级变速器能够满足不同车辆和驾驶情况下的要求,例如提供更强的加速性能或更高的驾驶舒适性。
5.可持续发展:由于CVT无级变速器具有更高的燃油经济性和更低的排放,它被认为是一种可持续发展的技术选择。
在当前环保意识不断提升的背景下,CVT无级变速器具有较大的市场潜力。
二、CVT无级变速器的缺点1.功率损失:CVT无级变速器的工作原理导致传动力矩必须通过摩擦片或钢带等摩擦耗损元件传递,这样会引起一定的能量损失,降低了传动效率。
相对于传统变速器,CVT无级变速器通常会有更高的能量损失,降低了车辆的动力性能和加速性能。
2.需要精细控制:CVT无级变速器需要精确的控制算法来实现传动比的精确控制。
传动比的调整需要通过电子控制单元(ECU)进行实时监测和调整,这就需要更加复杂的控制系统和软件算法。
CVT变速箱的优缺点及通病维修过程CVT(Continuously Variable Transmission)变速箱是一种能够实现无级变速的传动系统。
相比传统的自动变速箱,CVT变速箱具有一些独特的优点,但也存在一些缺点和通病。
1.节省燃油:CVT变速箱能够根据实际驾驶情况实现连续无级变速,始终保持发动机在最佳转速范围内工作,从而提高燃油经济性,节省燃油消耗。
2.平顺舒适:由于无级变速,CVT变速箱可以实现平滑换挡,消除传统自动变速箱的换挡冲击感,提供更加平顺舒适的驾驶体验。
3.动力响应迅速:CVT变速箱能够根据驾驶者的需求实现快速、平滑的变速,提供更加灵敏的动力响应,减少加速过程中的动力断档现象。
4.传动效率高:CVT变速箱采用连续无级变速设计,与传统变速箱相比,传递功率的效率更高,能够更好地搭配发动机的功率输出特性。
1.主动式故障:CVT变速箱通常使用带有传感器和电子控制单元的液力变矩器,一旦出现故障,维修费用较高且修复复杂。
2.动力损失:由于CVT变速箱采用液力传动,存在一定的转速损失,导致发动机输出的动力不能完全传递到车轮上,使整车的动力损失一定。
3.无感知驾驶:一些驾驶者对于CVT变速箱的驾驶感知较差,因为连续无级变速的特性造成发动机转速回升和胎噪相对较高。
1.损耗和磨损:由于CVT变速箱中存在一定的摩擦元件,常运作状态下会产生一些磨损和损耗,特别是松弛带等部件容易磨损。
2.液力失效和污染:CVT变速箱中的液体(油)负责传递动力,系统不正常维护或使用劣质润滑油会导致液力失效和污染,影响变速箱的正常工作。
3.电控系统故障:CVT变速箱采用电子控制系统,故障发生后会导致变速箱工作不正常,如卡滞、换挡延迟等问题。
1.故障诊断:对于CVT变速箱出现的故障,首先需要进行诊断,通过故障代码读取、检查传感器和执行元件等方式确定故障位置和原因。
2.维修方案制定:根据故障诊断结果,制定相应的维修方案,包括更换磨损零部件、修复液力失效、清洗控制阀等。
无级变速箱cvt工作原理
无级变速箱是一种新型的自动变速器,它的工作原理与传统的自动变速箱有很大的不同。
其主要特点是采用钢带或链条传动,通过调节带子或链条的张力来实现无级变速。
无级变速箱的工作原理可以概括为以下几个步骤:
1. 引入动力:无级变速箱中有一个由发动机驱动的动力输入轴,它通过离合器和变速器的一系列传动机构将动力传递给带子或链条。
2. 调节带子或链条的张力:带子或链条是无级变速箱的关键部件,它们通过调节张力来实现无级变速。
当张力越大时,带子或链条和变速比的直径越小,车辆的速度就越慢;反之,当张力越小时,带子或链条和变速比的直径就越大,车辆的速度就越快。
3. 实现变速:无级变速箱通过调节带子或链条的张力来实现无级变速。
当驾驶员需要加速时,控制电路会增加电压,从而调节带子或链条的张力,使车辆加速;当驾驶员需要减速时,控制电路会降低电压,从而减小带子或链条的张力,使车辆减速。
4. 输出动力:无级变速箱中有一个动力输出轴,它将变速器输出的动力传递给车轮,从而驱动车辆行驶。
总之,无级变速箱的工作原理是通过调节带子或链条的张力来实现无级变速,从而满足驾驶员在不同驾驶条件下的需求。
它具有响应速度快、实现无级变速、节能环保等优点,是未来汽车发展的方向之一。
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CVT无级变速器优缺点解析和DSGCVT(Continuously Variable Transmission)无级变速器是一种能够实现连续变速的传动系统,与传统的自动变速器相比,CVT具有一些独特的优点和缺点。
另外,值得注意的是DSG(Direct Shift Gearbox)直接换挡变速器是另一种先进的传动系统,与CVT有所区别,因此也将进行比较。
1.平顺加速:CVT可以实现无级变速,不需要通过离合器和固定的齿轮箱来进行换挡操作。
这样可以在驾驶过程中提供平稳的加速感觉,避免了传统自动变速器在换挡过程中的顿挫感和耗时。
2.高效节能:CVT通过连续可变的齿轮比,可以保持发动机在最佳工作转速范围内运转,最大限度地提高燃油利用率。
相比传统自动变速器,CVT在燃油经济性方面具有显著的优势。
3.更大的动力输出范围:CVT可以根据驾驶需求实时调整齿轮比,使得发动机可以在更宽的转速范围内输出最大扭矩,提供更大的动力输出范围。
4.减少噪音和振动:由于CVT无需进行换挡操作,并且在高速巡航时发动机转速较低,因此可以降低噪音和振动水平。
然而,CVT无级变速器也存在一些缺点:1.承受扭矩限制:由于CVT采用带式传动原理,对于大扭矩输出的情况,传动带容易滑动和磨损,因此在高扭矩应用上存在一定的限制。
2.舒适性不如传统变速器:CVT在低速行驶时,由于发动机转速保持较高,容易产生“油门滑移”现象,导致驾驶者不太容易掌握车辆的动力输出。
3.驾驶乐趣较低:由于CVT无需通过换挡操作来实现动力输出,缺乏传统变速器的“踩油门-换挡-感受加速”的驾驶乐趣。
4.维护成本较高:由于CVT结构复杂,且相比传统变速器使用了更多的电子和液压控制元件,因此维护成本相对较高。
接下来来比较下DSG直接换挡变速器和CVT无级变速器:1.操作方式不同:CVT采用带式传动和无级变速的原理,而DSG则采用双离合器的结构,可以实现更快速、平滑的换挡操作。
2.驾驶感受不同:CVT在平顺加速和燃油经济性方面具有优势,但DSG则更注重驾驶乐趣,通过快速换挡和直接的动力输出提供更具激情的驾驶体验。
CVT(Continuously Variable Transmission),连续可变变速器,或称无级变速器。
我们对其应该不陌生,目前很多车型都装备了CVT变速器,平顺的驾驶使其备受好评。
但物有两面,毫无激情的驾驶感觉和品质的质疑,也让CVT备受指责。
今天的文章里面,我们就来了解一下CVT的结构,并分析它的优缺点。
CVT并不是什么先进的设计。
相传最早是由大画家达•芬奇发明的。
这种变速机构在纺织机、机床等工业机械上普遍使用,有很多种形式的设计。
而且锥轮和皮带组合的CVT形式,从几十年前直至现在,一直出现在轻型摩托车上,并成了现代车用CVT变速器的主流形式。
不过用在汽车上的CVT要求零件稳定耐用,可以承担更大扭矩,廉价的摩托车配件肯定不行。
于是诸如博世、采埃孚等汽车零件供应商,以及各汽车厂商自身,都在努力研发用于汽车的CVT变速器。
在确定锥轮和皮带是目前最好的CVT 形式之后,亟待解决的便是橡胶皮带耐用性差,传动效率不高等问题,于是金属链带诞生了。
(博世公司对CVT的研发非常深刻,很多CVT方案都是博世设计的,不过博世公司并不批量出售变速器整体,只卖技术以及核心部件:金属链带,世界上大部分CVT变速器的链带都是博世提供的。
)
结构分析
虽然CVT的锥轮和链带的形式与MT、AMT、DCT的齿轮组,以及AT的行星齿轮组大相径庭,但变速的原理是一样的。
MT、DCT每个挡位都有一对相应的齿轮作用,其中低挡位为小直径的主动轮带动大直径从动轮,随挡位提升,主动轮变大,从动轮变小(AT虽然没有这种直观的变化,但齿轮作用原理一样如此),而CVT以两对锥轮组代替MT、DCT上复杂的齿轮组,根据扭矩和输出功率的变化,锥轮组也在按照预定的模式在电脑及其液压油缸的控制下相对变化:负荷大,需要大减速比时,主动锥轮组向两边分开,形成较小的工作圆,从动轮向中间挤压,工作圆较大;而负荷变小时,则反之。
并以其中的链带作为动力传递。
这样的运动形式,和其他变速器的变速原理完全一样,殊途同归而已。
而根据动力需求制
造出任意齿比的“挡位”,在速比变化时,没有了换挡的冲击,这便是无级变速的原理和意义。
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一个常规CVT变速箱的结构稍显复杂,但实际零部件数量,以及工艺水平并不比AT更高端。
现代车用钢带式CVT其结构是这样的:一个与AT结构一样的液力变矩器、用以调节运转方向的单排行星齿轮(AT上则是多个多排行星齿轮组)及其离合器、以及“灵魂部件”CVT锥轮组和金属链带。
这种设计让CVT变速器在个体上可以更紧凑一些。
目前车用CVT的变速元件基本上都是锥轮和钢带的形式,但前端部件则因不同厂商的设计理念,有着不同形式。
例如大多数CVT匹配的动力缓冲部件都以带锁止离合器的液力变矩器为主,但奥迪的multitronic CVT则使用多片离合器代替变矩器。
原因有二:1、发动机扭矩足够大,无需变矩器增矩,而且CVT不太注重扭矩的作用;2、多片离合器在效率上要高于液力变矩器。
日产的最新的xtronic也有非同寻常一面,其行星齿轮增加一组离合器之后,可以实现2前进挡+1后退挡的工作形式,这样的话可以提高速比范围,让锥轮和钢带在稍微小
一些的范围内,更高效的工作,而这样看来整个变速箱就相当于AT和CVT的组合。
动态分析
在这种区别下,变速器对发动机的动力需求也有了些许变化。
通常有挡位的变速器,对扭矩这一数据的需求较多,在加速过程中,因为挡位的变化,发动机转速也在波动,并一次次向高转速的高功率区域冲刺,而扭矩的作用,就是让发动机更有力地从低功率冲向高功率,扭矩越大(尤其是低速扭矩),这一过程越短,我们强调扭矩对加速的影响是针对有挡位的变速器而言,并且挡位越少,这一效应越明显。
而CVT在加速的过程中对扭矩的要求则不是那么明显,驾驶者完全可以通过控制油门踏板的位置,让发动机达到某一转速(或最大功率转速),此时扭矩和功率的输出基本恒定,变化的只是锥轮组的变速比,以及车速。
由于不需要发动机转速的波动,我们就可以精确的控制发动机在经济工况、既定加速工况、最大输出功率工况下工作,发动机也就会理想状态下全心全意地工作。
这种模式是有挡位发动机无论如何也无法做到的,就算档位再多,也只能逐渐接近这种工况。
所以,CVT从理论上讲是传递动力的最好方式,前提是CVT能够消除其致命弱点:“打滑”。
『链条传递方式在锥轮呈小圆时,传递效率要好于钢带,但接触面积较小』
“打滑”是CVT无法回避的现象,这种现象又归罪于其结构设计。
其他形式的变速器在动力传递上,是以离合器和齿轮连接,虽然离合器之间是以摩擦力结合,但结合之牢固,可以将其视为刚性连接,就算是液力变矩器会有相对转速差,但其间仍有离合器可以相连,况且就算是因转速差而引起的“滑动”,这种“滑动”也可以产生“增矩”的作用,而非失速。
而CVT变速器中,变速机构——锥轮和链带的链接的接触面积比较小,又是时刻变化的,与刚性连接相差甚远。
虽然可以通过锥轮压紧来提升张力,增加摩擦力,但这仍然无法治本。
『钢带传递效率更高,不易打滑,但不能过度弯曲,不太适应半径大幅度变化』
当然,这一现状可以通过一系列技术来改善,例如博世的新式链带以“推动”的方式替代了传统链带“拉动”的动力传递效果,日产的两级变速结构使锥轮和钢带能在较为稳定和高效的范围工作,匹配了CVT的新骐达1.6T在加速方面也超过了竞争对手,甚至开发了可以适配3.5L发动机的CVT。
所以随着研发的进程,CVT天生的缺陷在逐渐改观。
效率分析
针对前文对CVT的特点分析得出,CVT的动力传递会因“打滑”而降低效率,单从此处而言,CVT在油耗方面不会有什么好作为。
但从发动机角度来看,因为CVT连续变速的特点,使发动机一直处于一种“舒服”的状态工作,这样看来,CVT还算是一个很理想的机械。
综合起来就是,CVT的传动效率较低,但可以让发动机在经济转速下连续工作,达到节油的目的,前提是你不要过分要求它的性能,也就是说,尽量避免激烈驾驶和高速行驶。
仍以骐达举例,我们在轮上功率的环节中测出,装备CVT的骐达在效率上要落后装备AT的英朗不少,但性能相差不大,而且油耗方面骐达以微弱优势胜出,事实也证明了上面的理论。
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综合分析
在本世纪初期,CVT还是个稀罕物的时候,这玩意确实不便宜,但在目前阶段,很多技术问题都逐渐解决,产能相对扩大,成本也大幅降低,一些用于小排量车型的CVT变速器的造价甚至低于人民币5000元,这样的价格足以对抗技术落后但成熟的4AT,所以很多国产车型都将CVT装车,并将其作为卖点,毕竟舒适性和燃油经济性要高出4AT一截。
但目前CVT的发展似乎到了一个“坎”,从结构上看,AT似乎是仍然是最合理的自动变速方式,而8速甚至更多挡位的设计,让其平顺性和经济性都趋于CVT。
当然CVT仍有一大批拥趸者,例如日产,丰田反而在最近几年开始努力推广。
所以在目前看来并不能过多的评论CVT的趋势,或者在不久的将来,两者会有“联姻”的可能。
(文/汽车之家任飞)。