CVT變速箱:無級變速器-中文百科頻道

曆史

1899年開始就出現了軸向可調錐盤寬V形膠帶式無級變速器。

1959荷蘭的VanDoone的膠帶式無級變速器在DAF轎車搭載成功，總産量達到82.5萬輛。

1969年，VanDoone開發軸向可調錐盤金屬帶式無級變速器，

1975年實現裝車，1990年以後開始推廣到日本的日産、三菱、美國的福特等汽車。

1988年，日本NSK開始開發半環環盤滾輪式無級變速器。

1992年，德國的ZF和LUK公司開發擺銷鍊式無級變速器，

1994年在擺銷鍊式無級變速器奧迪A4、A6轎車上搭載成功，開始批量生産。

1995年，Torotrak、NSK和MercedesBenz開發全環環盤滾輪式無級變速器成功。

2006年裝配CVT的汽車總産量已經達到250萬輛。

研發

1992年成功研發出配置在“K11型MARCH”上的“N-CVT”（采用電磁離合器），并開始量産。

1997年首次成功研制出能與2.0L級别前驅車型匹配的”Hyper-CVT（采用液力變矩器）；

2000年成功研發出與3.0L級别後驅車型匹配的“EXTROID-CVT”。日産公司還研制出采用液力變矩器的“XTRONIC-CVT”，成功的應用到3.5L大排量汽車上。

XTRONIC-CVT是通過由“液力變矩器”與“鋼帶、帶輪”構成的無級變速器的組合，天籁轎車采用REOFO9A型無級變速器，軒逸采用REOFO10A型自動變速器。

優點

燃油經濟性好

CVT可以在相當寬的範圍内實現無級變速，可獲得傳動系與發動機工況的最佳匹配，依靠變速器無級調速來适應汽車的各種速度，使發動機長時間工作在最佳工況，因此可以提高發動機燃燒效率，燃油經濟性相應地得到提高。

動力性好

CVT能與發動機實現閉環控制，充分調動發動機的最大扭矩，其減速增扭的性能明顯優于MT和AT，所以裝配在需要強調扭力的SUV車型，CVT汽車的加速性能（0~100km/h）比AT汽車提高7.5%~11.5%，高速狀态加速性優于MT汽車。CVT的特性使動力性能明顯優于手動變速器(MT)和自動變速器(AT)。

舒适性好

CVT可以改善駕駛舒适性能。CVT沒有檔位，變速過程連續而線性，提速無換擋沖擊，急加速時沒有AT的退檔頓挫現象，CVT系統有很寬的傳動比，一般在2.400—0.395，高速行駛時發動機轉速低、噪音小，使駕駛員及乘客能夠享受旅途安靜輕松的舒适感覺。

操控性好

CVT變速器與液力變矩器匹配，液力變矩器可以放大發動機扭矩，所以起步快，加速更加順暢。駕駛員超車時深踩油門不會有AT退檔的感覺，而是改變速比放大扭矩。在高速過彎時，松開油門沒有AT的升檔現象，可保持扭矩高速出彎。CVT具有比AT更優異的發動機制動效果，CVT在上下坡時能自動探測坡度，在上坡時自動調整速比增加扭力輸出；在下坡時能加大發動機制動力矩，以降低下長坡時的滑行速度，提升了安全性與操控性。

終身免維護

CVT的可靠性與壽命主要取決于金屬帶傳動組件材質，據荷蘭VDT公司技術資料稱，現在新的設計和技術已經解決了CVT過去存在的問題，80萬套CVT在世界各地試用的結果，出現故障的隻有200套，故障率為0.25%。可見，該系統質量高，使用可靠。采用高強度優質材料、精密制造技術使CVT可達到與發動機相同的壽命并終身免維護。

有害氣體排放少

由于CVT可以實現與發動機的閉環控制，可使發動機經常處于經濟轉速區域内運轉，改善燃燒過程，從而降低了有害氣體排放，同時可以延長三元催化器、氧傳感器的使用壽命。德國ZF公司将自己生産的CVT裝車測試，其有害氣體排放物比裝備4檔自動變速器的汽車減少約10%，大大減少了對環境的污染。

成本低

CVT系統結構簡單，零部件數目比AT少很多，一旦開始大規模生産，CVT的成本将會比AT小，随着大規模生産以及系統、材料的革新，CVT的生産成本将進一步降低。組裝與維修成本随之下降，其簡單的結構與較低的成本及優異的性能使CVT的前景十分廣闊。

工作原理

啟動離合器主動滑輪金屬帶動力輸入軸半軸動力輸出從動齒輪差速器行星齒輪差速器側齒輪動力輸出主動齒輪中間轉動從動齒輪從動軸從動滑輪

CVT的結構主要由兩組帶輪（主動輪、從動輪）和傳動帶（鋼帶）油泵、液力變矩器、執行機構（閥體、油路）、傳感器、電腦等構成。

液力變矩器

液力變矩器的作用是将發動機的扭矩傳遞給CVT，使汽車前進、後退順利起步，液力變矩器可以将發動機的扭矩放大，使起步更加快速。當車速達到設定的速度時，液力變矩器的泵輪（連接發動機的輪）和渦輪（連接CVT的輪）鎖止，此時的傳動效率達到100%。液力變矩器另一作用是緩解來自發動機與路面的沖擊力，延長傳動組件的使用壽命。

可變直徑帶輪

CVT有兩組帶輪（主動輪與從動輪），每組帶輪分為兩半部分組成，帶輪一側為固定式，另一側帶輪可以在軸上滑動，兩個帶輪的内側是有傾斜角度的錐形面，兩側相對構成V形槽，V形槽與傳動帶的側面接觸（齧合點）。通過油壓控制主動輪與從動輪的夾緊與放松，來改變帶輪錐面與傳動帶齧合點的工作直徑，（即一個輪直徑增大、另一個輪直徑減小）從而改變傳動比。（主動輪直徑小、從動輪直徑大時為減速狀态，用以提高扭矩。主動輪直徑大、從動輪直徑小時為增速狀态，用來提高車速）。

高強度鋼帶

傳動帶由兩束環形鋼帶和推片組成，每組傳動帶有兩束環形鋼帶，每束鋼帶由12層（片）高拉力薄鋼片疊加而成，鋼帶采用日産專利材料T702高強度鋼而加工（每片抗拉強度達到2000mpa），推片

是由400餘片高強度壓力鋼片組成，環形鋼帶的作用是将推片壓緊在帶輪的V型槽上，使推片與帶輪間産生足夠的摩擦力，推片可以在鋼帶的直線段縱向滑動，推片的作用是通過擠壓的推力傳遞扭矩。東風日産鋼帶CVT的最大特點就是“推式傳動”。

ASC

原裝進口的第三代CVT在第二代CVT的基礎上，采用了更加先進的ASC控制單元。變速轉換模式由原來的20種增加到700多種。通過油門踏闆、發動機轉速、車速、檔杆位置等傳感器提供信息，電腦随時計算判斷駕駛員意圖，然後向執行系統發出操控指令，随時提供符合駕駛員意願執行動作，指揮完成前進、倒檔的切換，急加速、手動模式、經濟模式、發動機制動等執行動作。高應答執行系統（包括油泵，電磁閥等，檔位切換裝置），能夠快速精确的執行ASC控制單元發出的各項指令。