车知识:无级变速器CVT_什么是无级变速器CVT
无级变速器CVT
无级变速器CVT
简述
CVT,一般指一种汽车变速器,又叫无级变速器,有了一百多年历史的。CVT和有级变速箱的区别取决于,它变速比并不是中断一个点,反而是一系列连续的值,以此来实现了较好的经济性、动力性和安全驾驶平顺性,并且减少了排出和成本。
CVT技术性再度成为大家关心新的技术之一,这里就CVT的基本原理做从入门到精通详细介绍,让大家都掌握到底CVT技术与如今大量使用的手动变速箱和自动变速箱有什么区别。
无级变速器(CVT:ContinuouslyVariableTrans-mission)和有级式区别取决于,它变速比并不是中断一个点,反而是一系列持续转变值,例如能从3.455一直转变到0.85。CVT构造比传统变速箱简易,容积还小,它不仅并没有手动变速箱的众多齿轮副,都没有自动变速箱繁杂的行星齿轮组,它关键靠主、从动轮与金属产生完成传动比的无极改变。
其作用是与一般的变速器一样大小不一的多组传动齿轮在操纵下有分有合,产生不同类型的传动比,像自行车的脚踏板经尺寸转盘与传动链条推动车轱辘以不同速率转动。因为不同类型的幅度对每组传动齿轮所产生的推动力大小不一,导致变速器输出转速比也会跟着转变,以此来实现不区分层次的徐缓旋转。
CVT选用同步带和可变性槽宽棘轮扳手开展驱动力传送,即当棘轮扳手转变槽宽肘,相对应更改主动轮与从动轮上同步带的接触半经开展调速,同步带一般用橡胶条、钢带和金属链等。CVT是真真正正无极化了,它特点是重量较轻,体型小,零件少,与AT较为具有很高的使用效率,耗油量比较低。但CVT的缺陷都是很明显的,便是同步带非常容易毁坏,无法承受比较大的荷载,只有限用以在1升排气量左右低功率和低扭距车辆,所以在自动变速箱市场占有率约4%下列。近些年通过各种汽车集团的大力科学研究,状况明显改善。CVT无疑是自动变速器发展的方向。
中国目前有三款CVT商品,各是奥迪车、飞度、西耶那(帕力奥),第四款上市CVT便是旗云。这四款商品中只有奥迪车和旗云带巡航定速。
CVT的发展历程:
CVT技术发展,有了一百多年历史的。法国奔驰汽车公司要在车上选用CVT科技的开山鼻祖,早就在1886年就把V型塑胶连续式CVT安装于该企业制造的汽油发动机车上。1958年,西班牙的DAF企业H.Van Doorne博士研制了名叫Variomatic的双V型塑胶连续式CVT,并武器装备于DAF企业制造出来的Daffodil小汽车上,其销售量超过100万亿元。但由于塑胶连续式CVT存有一系列的缺点:输出功率比较有限(转距限于135Nm下列),离合工作不稳定,液压油泵、同步带和夹紧机构能量损耗很大,因此没被汽车制造业广泛接纳。
但是提升同步带性能CVT传送输出功率极限科学研究一直在开展,将变矩器集成化到CVT系统内,主、从动轮的夹紧力完成数字化操纵,在CVT中选用节能泵,同步带用钢带替代传统橡胶条。新技术发展解决了CVT系统软件原有技术性缺点,造成了传送转距容积更高、特性更良好的第二代CVT的问世。
加入20世际90时代,汽车界对CVT科技的研究与开发日益高度重视,尤其是在微型汽车中,CVT被称之为核心技术。全球科技的飞速发展,促使一个新的电子信息技术与自动控制技术逐渐被选用到CVT中。
1997年上半年度,日本日产企业研发了应用在2.0L汽车里的CVT。在这个基础上,日产企业在1998年开发设计了一种为中级轿车定制的包括一个手动式换挡方式的CVT。新式CVT选用一个全新研发的高强度宽带钢和一个高液压传动系统。根据选用这种先进技术来获取比较大的转距水平,日产企业研究与开发CVT的电子控制技术,齿轮传动比的变化推行全档电子控制,车辆在下坡路的时候可以一直依据时速操纵发电机的制动,并且在湿滑路面上可以平顺地提升传动比来避免跑偏。日产公司计划将它CVT的应用领域从1.0 L扩展到3.0L的小汽车。
日本三菱公司已选择了CVT平顺无动能损害地传送直喷式发动机驱动力来推动车辆。V型带/传动轮组织可以确保在大多数速度下发动机功率平顺不间断地传送。CVT根除了传统自动变速箱根据传动齿轮换挡后的打齿状况,从而得到更令人满意的回应与控制。三菱公司提前准备选用直喷式汽车发动机(1.5L或者更小)与CVT组成。
日本富士重工拥有15年开发设计CVT积累的经验。1997年5月,富士重工将它Vistro微型汽车安装了全计算机系统控制式E-CVT(带有六档手动换挡方式的CVT)。驾驶人员不必实际操作离合就可以开始六档调速。富士重工在Pleo微型汽车上选用一种有锁紧式液力变矩器的电机控制式CVT、根据局部性锁紧能使变矩器的滚动维持在极小值,行星减速器用于转换前进档/后退档。齿轮传动比范畴从1:10-5.5:1。
1999年上半年度,美国福特汽车公司和德国ZF企业合作为福特汽车公司的小轿车和轻型载货车生产制造CVT。在巴达维亚和直播盒子新建的中外合资企业可从2001年生产制造为福特汽车公司定制的、含有电子器件基本功能的CFT23型CVT。ZF企业设计的CVT是一种液力变矩器式变速箱,应用为组装横着汽车发动机前驱汽车生产的带钢。ZF企业还能为组装竖向发动机前驱和汽车后驱汽车生产CVT系列产品。ZF企业称:与四档自动变速箱对比,CVT系统软件能够把加速性能提升10%,汽柴油经济性提升10%-15%。与锁紧式液力变矩器对比,CVT系统在不渗油前提下成本更低。福特汽车公司已经设计方案一种与公司内全部轻型载货车?配的牵引带推动CVT,包含后驱和全轮驱动载货汽车。牵引带推动应用沿独特滑液的可移动的滑件替代同步带和传动轮。滚动的部分相对位置确定齿轮传动比,由一层构件间很薄的液油来传送驱动力。
法国ZF公司从1999年中后期开始为Rover 216型车辆给予带钢驱动的VT1型CVT。这类CVT包括螺旋齿轮或变速箱、适宜的液压传动系统、湿式离合器。在设备中模块化ECU能够容许机械设备、液力传动和电子控制系统进一步组成,这便能够更好地运用了各种各样全面的与众不同优势。
德国博世的电子式CVT自动控制系统都是基于用控制器和执行机构模块操纵的基础上的电子器件/液力传动控制模块。博世公司已将单独构件、执行机构、感应器和变速箱换挡ECU组成一个独立的控制模块,变速箱生产商仅需增加一个集成化控制模块。
不同种类:
自动变速箱就是为了简单实际操作、减少驾驶疲劳而生的,按齿轮变速全面的控制方法,它可分为液控液压式自动变速箱和电机控制液压机自动变速箱;按齿轮传动比的改变方法可以分为有级式自动变速箱和无极式自动变速箱。因而,无级变速器实际是自动变速箱的一种,但是它比比较常见的自动变速箱要繁杂的多,技术层面也更为优秀。
无级变速器与比较常见的液压机自动变速箱最大的区别是结构类型,后者是由液压控制的齿轮变速系统构成,确实是有档位的,客观现实能够实现的是在两挡间的无极变速,而无级变速器乃是2组调速转盘和一条同步带所组成的,比传统自动变速箱结构紧凑,容积还小。此外,它可以随意更改齿轮传动比,以此来实现全过程无极变速,使时速转变更加稳定,没传统式变速箱换挡时那类“顿”的感觉了。
传动系统归类:
传动系统归类:
液体传动:
液体传动分为两种:一类是油压式,一般是由泵和电机构成或者由阀和泵所组成的调速传动系统,适用中小型输出功率传动系统。另一类为液力传动式,选用液力偶合器或液扭矩开展调速传动系统,适用功率大的(好几百至几千千瓦)。 液体传动的重要特征是:调速范围大,可消化吸收冲击和避免负载,传动效率比较高,使用寿命长,容易建立自动化技术:生产制造精度等级高,价钱偏贵,频率特性为恒转矩,滚动率比较大,运转时很容易发生渗油。
电力传动:
电力传动大部分分成三类:一类是电磁感应伸缩式,是指在异步电机中组装一电磁感应滑差离合,根据更改其励磁电来变速,这属于一种比较匮乏的变速方法。主要特点结构紧凑,低成本,使用维护保养便捷:滚动较大,效率不高,发烫比较严重,不适宜长期性负荷运行,故一般只用以小功率传动系统。 二类是直流电机式,根据更改磁通量或改变同步电机工作电压完成变速。特点是调速范围大,精密度也比较高,但设施繁杂,成本相对高,维护保养艰难,一般用于中等水平功率范围(几十至几百千瓦),已经逐渐被交流电机式取代。 三类是交流电机式,根据变极、变压和变频式开展变速。实践应用最多则为交流电机调速,即选用一起升器得到起升开关电源,随后推动电机调速。特点是变速性价比高、范围大、高效率比较高,可自动控制系统,体型小,可用功率范围宽:机械特性在减速排位恒转矩,低速档时效率不高且运行不足稳定,成本较高,检修需专业技术人员。近些年,变频调速器作为一种优秀、良好的变速装置快速发展,对机械设备无级变速器形成了一定冲击。
齿轮传动:
齿轮传动的特征通常是:转速比平稳,滚动率小,工作中靠谱,具备恒功率机械特性,传动效率比较高,并且结构紧凑,检修便捷,价格比较划算;但零部件加工及润化要求很高,承载力比较低,抗负载及耐冲击性较弱,故一般合适于中、小功率传动系统。
CVT变速箱的应用:
1987年,日本Subaru把武器装备CVT变速箱的车投入市场,取得成功。欧洲的Ford和Fiat都将VDT-CVT武器装备于排气量为1.1L到1.6L的小轿车上。伴随着技术发展,能源问题引起全球性的节约资源和环境保护意识的提升,在总结第一代的CVT积累的经验前提下,开发设计出特性更好,转距容积更多的CVT。现阶段,全球各种汽车制造商为了保证新产品的竞争能力,都着力开展CVT的研究与开发。如今NISSAN、TOYOTA、FORD、GM、AUDI等著名品牌汽车中,都是有配置CVT变速箱的小汽车市场销售,全球CVT摩托车的每年产量已经达到近50万台。有一点值得关注的是,武器装备有CVT的汽车交易市场,由最初日本,欧洲地区,早已渗入北美地区,因而无极变速汽车是现如今汽车发展的必然趋势。
我国有很大的车辆市场销售,汽车产业是我国的民族工业生产之一。但是在我国汽车行业所需要的自动变速箱(AT)所有依靠进口的,这使国产车配置AT后,成本上升非常大,而武器装备自行开发生产制造CVT变速箱,其成本费提升并不大,表明CVT的市场潜力让人开朗。
我国目前正在考虑发展趋势小汽车自动变速箱问题。自“九·五”期内小汽车钢带?无极自动变速箱的开发和研发早已被列入国家的巨大科技创新项目方案,以追踪全球技术发展和开发合适我国基本国情的车。
在近期的十几年中,CVT技术性早已向前迈入了一大步,促使CVT比拥有高于100年历史的机械变速箱MT和拥有高于50年人类的历史自动变速箱AT更有竞争力。CVT技术性处于寿命周期的开端,CVT的特点将进一步提高。
CVT的特点:
1、经济性
CVT还可以在非常宽范围之内完成无极变速,从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配,提升车身的汽柴油经济性。德国的大众公司在自己Golf VR6小汽车上各自装上4-AT和CVT开展ECE城区循环系统和ECE近郊区循环测试,证实CVT可以有效节省汽柴油。
2、动力性
车辆的储备输出功率取决于车辆的爬坡性能和加速能力。车辆的储备输出功率越大,车辆的动力性愈好。因为CVT的无极变速特点,能够得到储备输出功率最大的一个齿轮传动比,因此CVT的动力性能显著好于机械设备变速箱(MT)和自动变速箱(AT)。
3、排出
CVT的传动比工作范围宽,可以使汽车发动机以最好工作状况工作中,进而优化了燃烧现象,减少了废气消耗量。ZF公司将自身制造的CVT装货进行测试,其废气排放量比组装4-AT的车降低了大概10%。
4、成本费
CVT体系结构简易,零部件数量比AT(约500个)少(约300个),一旦汽车企业逐渐大批量生产,CVT成本可能比AT小。因为选用该系统能够节省汽柴油,伴随着大批量生产及其系统软件、原材料的创新,CVT零部件(如同步带或传动齿轮、转动轴、从动轮和液压油泵)的产品成本,将下降20%-30%。
勿庸置疑,CVT变速箱的技术水平和制作难度系数都要比MT变速箱高,与AT变速箱差不多,因为金属材料连续式CVT的结构紧凑,含有的零件总数比AT变速箱少40%上下,车身的品质因此会有所缓解。
5、安全驾驶平顺性
因为CVT的传动比变化是持续的,因此车辆的加快或降速全过程十分轻缓,并且安全驾驶比较简单、安全性。从而使得客户得到全方面的“行车快乐”。
缺陷:
大量使用的液力传动自动变速器(AT)无需离合换挡,挡位少差异大,联接稳定,因而实际操作非常容易,既给开车人产生便捷,也帮乘车人提供舒服。但缺陷也不多,一是对速度变化反映比较慢,并没有手动波灵巧,所以许多玩车人员喜爱开手动波车;二是耗油不经济,传动效率低变矩范畴比较有限,近年来引进电子控制技术优化了这方面的问题;三是组织繁杂,维修艰难。在液力变扭器内快速循环系统流动齿轮油也会产生持续高温,因此得用指定耐热齿轮油。此外,假如车辆因电瓶没电无法运行,不可以用手推车或托车的办法运行。假如托运故障车,需要注意使驱动轴摆脱路面,以保护自动档传动齿轮不受损。