关于汽车无级变速器(CVT)的技术与运用

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轮组 向两 边分开 , 形 成较小 的工作 圆 , 从 动滑 轮 向中间挤压 , 形 成较大 的工作 圆 ; 而负荷 小时 , 则
反之 。
发 动 机 的扭 矩 , 松 开 油 门时 , C V T 不会 和 A T 一样 升 挡 , 而 是
3 . 2 . 3 操控性 C V T 与 液 力 变矩 器 匹 配 可 以放 大
锥轮组代替 M T 、 D S G 复杂 的齿轮 组 ,根据扭 矩和 功率 的变化 , 滑 轮 组 在 电脑 和油 缸 液 压 控 制 下 做
出相 应 的 变 化 : 负荷大 . 需要 大减速 比时 , 主 动 滑
3 . 1 . 2 维护保养 C V T的可靠性与寿命主要取决
于 金属 带 的组件 和材质 。 据荷 兰V D T公 司技术 资料
称。 新的C V T 现在 已经解决 了过去的问题 。8 0万套
C V T在世 界 各地 试 用 的结 果 ,故 障率 只 为 0 . 2 5 %。 理论上 。 采 用高 强 度优 质 材 料 、 精密制造技术 , C V T 可 达 到与 发 动 机 相 同的 寿命 ( 甚至更高 ) 并 终 身免
器, 这个效应越明显。而C V T 在加速过程对扭矩 的 要求不 明显 , 通过控制油 门踏板位置 , 让发动机达 到某一转速 ( 或最大功率转速) 。 此时 , 发动机的扭
矩 和 功 率 的输 出基 本 恒定 。变 化 的 只是 锥 轮 组 的 变 速 比和车 速 。由于 不需 要 发 动机 转 速 的波 动 , 电
3 . 2 . 2 舒适性 C V T 结构和动力传递方式决定 了 其驾驶的舒适性 , 变速过程连续且线性 , 正常加速 升挡无 冲击 .且急加速时没有A T 降挡时 的顿挫现 象 。C V T 的传动 比较宽 , 一般在2 . 4 0 0 ~ 0 . 3 9 5 , 高速
行 驶 时发 动 机 转速 相 对较 低 , 产 生 的噪音 较 少 。
3 . 1 . 1 变 速 原理
C V T的 滑 轮 和 金 属 带 与 MT、
和A T 。实验证 明, C V T 汽车的加速性能( 0 ~ 1 0 0 k m / h ) 比A T 汽 车 提高 了7 . 5 %~ 1 1 . 5 %, 高 速状 态 的加速
性 能优 于MT 汽 车 。C V T 的动 力 性 能 优 于 M T 和A T。 因此 , 理论 上 , C V T 是 动力 传 递最 理 想 的机 械 装置 。
制, 发动机处于经济转速 区域 内工作 , 有效改善燃 烧过程 , 从 而 降 低 了有 害气 体 的排 放 , 且 可 延 长 三 元催化器 、 氧传感器 的使用寿命 。德国 Z F公司将 C V T和4 速A T 装 车 进行 测 试 , C V T 车 辆 的 有 害气 体
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广东 职业技术教 育与研 究
2 0 1 5 年第 4期
在 异议 。下 面从 结 构 、 动 态 和效 能 等方 面 分 析金 属 带式C V T 的技术 特 性 。
3 . 1 结构 分 析
C V T能 与发 动 机 实 现 闭 环控 制 ,充 分 发 挥 发
动机 的最 大扭 矩 ,其 减 速增 扭 的性 能 明显 优 于 MT
A MT、 D S G的 齿 轮 组 及 A T的 行 星 齿 轮 组 有 所 不
同, 但变速原理是相 同的 。 M T 、 D S G 每个挡位都 有 对 应 的齿 轮组 。其 中 。 低 挡位 是小直径 的主动 轮 带 动大直径 的从动轮 。随着挡位提升 , 主 动 轮 变
大, 从动轮变 小 ( A T 原理相 同 ) 。而 C V T 是 以 两 对
动机在经济转 速的下工作 ,有较好的燃 油经济性
和 有 害气 体 排放 控 制 。
着大规模生产 以及系统 、材料的革新 , C V T 的生产 成本将进一步降低。
3 . 2 动态 分 析
3 . 3 . 1 燃油经济性
C V T在较宽的范围内实现无
级变速 , 可获得传动 系与发动机工况 的最佳 匹配 , 依 靠 变 速 器 无 级 变 速适 应 车 辆 的不 同速 度 。提 高
的不 可逆 , C V T 还是 维修较 少 , 一 般都 整体更 换 。 3 . 1 . 3 制造成 本 与A T、 G S D、 A MT 相 比, C V T 的 系统 结 构 简 单 , 零 部 件 数量 少 , 制 造 成 本 较低 。 随
从 发 动 机 角度 来 看 , 因C V T 是连续 变速 , 使 发
制动效果更优 , 上坡时c V T 能 自动调整速 比增加扭 力输出 , 下 坡 时 能 加 大 发 动 机制 动 力 矩 , 降 低 车 辆 的滑行速度 , 提高安全性与操控性 。
3 . 3 效 能分 析
维护[ 。实际使用 中, 与其他类型的 自动变速器相 比, C V T 的维护成 本最 低 。 由于构造 原理 和机 械磨损
了发 动机 的效 率 , 燃 油经 济 性相 应 地得 到 提 高 。与 传统A T 相比 , 其油耗低1 5 %左 右 [ 。 3 . 3 . 2 有害气体排放 C V T 与发 动 机 实 现 闭环 控
3 . 2 . 1 动力与扭矩
有 级 变 速器 对 扭 矩 的需 求 较
多, 在加速过程 中, 因 挡 位 的变 化 , 发 动 机 的 转 速 也 是 波 动 的 。扭 矩 是 使 发 动 机 从 低 功 率 转 向高 功 率, 会 增 大发 动 机 的磨 损 。特别 是 挡位 越 少 的变 速
持扭矩。车辆低速行驶时 , 主动滑轮的金属带圆周 半径小 于被动滑轮 的金属带圆周半径 ,可 以传递 较 大 的扭矩 。当车速 逐 渐 提高 时 , 主动 滑轮 金 属带 的 圆周半径 大于被 动滑轮金属带 的圆周半径 , 满
足 车辆 高速 行 驶 的需 求 。与A T 相 比, C V T 的发 动机