無級變速

無級變速

自動擋車型變速箱中的一種
無級變速指可以連續獲得變速範圍内任何傳動比的變速系統。通過無級變速可以得到傳動系與發動機工況的最佳匹配。常見的無級變速器有液力機械式無級變速器和金屬帶式無級變速器(VDT-CVT)以及可變斜面式無級變速器。新型CVT機構在可調節的齒輪輪毂上且位于同步齒輪的外圍圓周上通過連接軸安裝有扇形齒輪,扇形齒輪上的齒輪與同步齒輪外圓上的齒輪相齧合,扇形齒輪的外側與齒杆的一端相固定,這樣就組成了可調節的齒輪,當可調齒輪繞齒杆彎曲方向轉動來驅動内齒圈時,通過伺服機構調節齒輪轉軸與内齒圈轉軸之間的距離,從而改變兩個相鄰齒杆之間所作用内齒圈的齒數,改變傳動比,進而可以實現無級變速。
    中文名:無級變速 外文名:Continuously Variable Transmission 用途: 适用範圍:汽車零件等 功 能:變速系統

基本簡介

CVT即無級變速傳動,其英文全稱Continuously Variable Transmission,簡稱CVT。發明這種變速傳動機構的是荷蘭人,有其裝置的變速器也稱為無段變速箱或者無級變速器。這種變速器和普通自動變速器的最大區别是它省去了複雜而又笨重的齒輪組合變速傳動,而隻用了兩組帶輪進行變速傳動。通過改變驅動輪與從動輪傳動帶的接觸半徑進行變速,其設計構思十分巧妙。

由于傳統CVT可以實現傳動比的連續改變,從而得到傳動系與發動機工況的最佳匹配,提高整車的燃油經濟性和動力性,改善駕駛員的操縱方便性和乘員的乘坐舒适性,所以它是理想的汽車傳動裝置。無段變速箱轎車一樣有自己的檔位,停車檔P、倒車檔R、空檔N、前進檔D等,隻是汽車前進自動換檔時十分平穩,沒有突跳的感覺。

分類

為實現無級變速,按傳動方式可采用液體傳動、電力傳動和機械傳動三種方式。

液體傳動

液體傳動分為兩類:一類是液壓式,主要是由泵和馬達組成或者由閥和泵組成的變速傳動裝置,适用于中小功率傳動。另一類為液力式,采用液力耦合器或液力矩進行變速傳動,适用于大功率(幾百至幾千千瓦)。

液體傳動的主要特點是:調速範圍大,可吸收沖擊和防止過載,傳動效率較高,壽命長,易于實現自動化:制造精度要求高,價格較貴,輸出特性為恒轉矩,滑動率較大,運轉時容易發生漏油。

電力傳動

電力傳動基本上分為三類:

一類是電磁滑動式,它是在異步電動機中安裝一電磁滑差離合器,通過改變其勵磁電流來調速,這屬于一種較為落後的調速方式。其特點結構簡單,成本低,操作維護方便:滑動最大,效率低,發熱嚴重,不适合長期負載運轉,故一般隻用于小功率傳動。

二類是直流電動機式,通過改變磁通或改變電樞電壓實現調速。其特點是調速範圍大,精度也較高,但設備複雜,成本高,維護困難,一般用于中等功率範圍(幾十至幾百千瓦),現已逐步被交流電動機式替代。

三類是交流電動機式,通過變極、調壓和變頻進行調速。實際應用最多者為變頻調速,即采用一變幅器獲得變幅電源,然後驅動電動機變速。其特點是調速性能好、範圍大、效率較高,可自動控制,體積小,适用功率範圍寬:機械特性在降速段位恒轉矩,低速時效率低且運轉不夠平穩,價格較高,維修需專業人員。近年來,變頻器作為一種先進、優良的變速裝置迅速發展,對機械無級變速器産生了一定的沖擊。

機械傳動

傳統的機械傳動的特點主要是:轉速穩定,滑動率小,工作可靠,具有恒功率機械特性擊性較差,故一般适合于中、小功率傳動。,傳動效率較高,而且結構簡單,維修方便,價格相對便宜;但零部件加工及潤滑要求較高,承載能力較低,抗過載及耐沖擊性較差,故一般适合于中、小功率傳動。

新型CVT機構在可調節的齒輪輪毂上且位于同步齒輪的外圍圓周上通過連接軸安裝有扇形齒輪,扇形齒輪上的齒輪與同步齒輪外圓上的齒輪相齧合,扇形齒輪的外側與齒杆的一端相固定,這樣就組成了可調節的齒輪,當可調齒輪繞齒杆彎曲方向轉動來驅動内齒圈時,通過伺服機構調節齒輪轉軸與内齒圈轉軸之間的距離,從而改變兩個相鄰齒杆之間所作用内齒圈的齒數,改變傳動比,進而可以實現無級變速。

新型CVT結構緊湊,占用空間小,成本低廉,傳動效率高,可以實現高負載下的有效傳動,使用很方便,便于大規模推廣使用。

可變斜面式無級變速器性能更加優越,多項技術指标超出人們對無級變速器的要求。

車型種類

常見的無級變速器有液力機械式無級變速器和金屬帶式無級變速器(VDT-CVT),目前國内市場上能見到的、采用了這種技術的有雷克薩斯CT200h、奧迪A6部分車型、比亞迪(G3)、日産(陽光、天籁、軒逸、逍客、骐達)、派力奧(西耶那、周末風)、本田思域和、飛度(新款才有)、MG 3SW、旗雲、長城(騰翼系列轎車)、帝豪(EC7、EC7-RV)等車型,目前偏向于大型的有沃爾沃産的巴士。

曆史淵源

無級變速器和自動變速器的淵源

自動變速器是為了簡便操作、降低駕駛疲勞而生的,按齒輪變速系統的控制方式,它可以分為液控液壓自動變速器和電控液壓自動變速器;按傳動比的變化方式又可分為有級式自動變速器和無級式自動變速器。因此,無級變速器實際上是自動變速器的一種,但它比常見的自動變速器要複雜得多,技術上也更為先進。

傳統無級變速器與常見的液壓自動變速器最大的不同是在結構上,後者是由液壓控制的齒輪變速系統構成,還是有擋位的,它所能實現的是在兩擋之間的無級變速,而傳統無級變速器則是兩組變速輪盤和一條傳動帶組成的,比傳統自動變速器結構簡單,體積更小。另外,它可以自由改變傳動比,從而實現全程無級變速,使車速變化更為平穩,沒有傳統變速器換擋時那種“頓”的感覺。

新型無級變速器由可調節的齒輪和内齒圈組成,通過調節齒輪轉軸與内齒圈轉軸的距離,改變齒輪相鄰兩齒杆之間所包含内齒圈的齒數,來改變傳動比,承載能力高,傳動效率高,未來必将影響汽車的發展曆史,這種新型機構由中國人發明的。

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