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1、CVT(無級變速器)工作原理有人說,年老守舊的人無法接受新事物。但無級變速器(CVT)的概念卻是萊昂納多·達·芬奇(LeonardodaVinci)早在500多年前就已經(jīng)提出了,現(xiàn)在,無級變速器在一些汽車中將取代行星齒輪自動變速器,從這個意義上講,年老守舊的人卻已經(jīng)走在了前面。事實上,自1886年申請第一臺環(huán)形CVT專利后,這項技術(shù)就已經(jīng)得到了細化及改進。當今,多家汽車制造商(包括通用汽車、奧迪、本田和日產(chǎn))正在圍繞CVT設(shè)計動力傳動系統(tǒng)。日產(chǎn)汽車公司供圖帶有XtronicCVT的日產(chǎn)HR15DE發(fā)動機在此文章中,我們將探究CVT在典型后輪驅(qū)動汽車中的作用,并在此過程中解答
2、很多問題:·CVT與傳統(tǒng)行星自動變速器相比如何?·它有哪些配件以及這些配件的作用?·與傳統(tǒng)自動變速器相比,CVT有哪些優(yōu)點?有哪些缺點?·駕駛一輛裝有CVT的汽車,感覺如何?·哪些構(gòu)造和車型采用了CVT?·除了在汽車中,CVT還有其他方面的應用嗎?現(xiàn)在開始了解一些變速器的基本知識。如果您在自動變速器工作原理一文中讀過有關(guān)自動變速器結(jié)構(gòu)和功能的內(nèi)容,就會知道變速器的作用是改變汽車發(fā)動機和車輪之間的速比。換句話說,沒有變速器的汽車只有一個檔位,這個檔位使汽車以期望的最高速度行駛。想象一下,您駕駛著一輛只有一檔或三檔的汽車,只有一檔的汽車從完全停止狀態(tài)正常加速,并且可以攀爬陡峭的
3、坡地,但它的最高速度將限制在每小時幾公里。另一種情況下,只有三檔的汽車將以130公里/小時的速度在公路上飛馳,但在起動后,幾乎沒有加速度,而且不能爬坡。因此,隨著駕駛條件的更改,變速器的使用可以在從低到高的檔位范圍內(nèi)更有效地利用發(fā)動機扭矩,并可以手動或自動控制這些檔位。戴姆勒-克萊斯勒公司供圖梅賽德斯-奔馳CLK自動變速器在傳統(tǒng)自動變速器中,檔位實際上是齒輪,即幫助發(fā)送和修改旋轉(zhuǎn)運動和扭矩的聯(lián)鎖齒輪。行星齒輪的組合將產(chǎn)生變速器能夠產(chǎn)生的所有不同的傳動比,該組合通常包含四個前進檔和一個倒檔。當此類變速器循環(huán)通過其齒輪,駕駛員在每個檔位嚙合時會感覺到顛簸。CVT基本知識無級變速
4、器與傳統(tǒng)的自動變速器不同,它不帶一組齒輪組成的齒輪箱,這意味著它沒有聯(lián)鎖齒輪。最常見類型的CVT可以在設(shè)計精巧的皮帶輪系統(tǒng)上操作,該皮帶輪系統(tǒng)可以在最高檔位和最低檔位間提供無限的可變性,而沒有不連續(xù)的步驟或換檔。福特汽車公司供圖帶有CVT的福特自由行Duratec發(fā)動機如果您想知道為什么在CVT的解釋中還是會出現(xiàn)“檔”這個字,請記住,一般來說,檔是指發(fā)動機軸轉(zhuǎn)速與傳動軸轉(zhuǎn)速的比率。雖然CVT不使用一組行星齒輪來改變這個比率,但習慣上還是說成掛低“檔”和掛高“檔”。無檔位:CVT革新年表·1490年——達芬奇繪制了無級變速器的草圖·1886年——申請第一臺環(huán)形CVT專利·19
5、35年——亞迪耶·道奇收到了環(huán)形CVT的美國專利證書·1939年——引入了基于行星齒輪系統(tǒng)的全自動變速器·1958年——達夫(荷蘭人)生產(chǎn)出用于汽車的CVT·1989年——斯巴魯·賈斯蒂GL是第一輛在美國生產(chǎn)銷售的CVT汽車·2002年——帶有CVT的SaturnVue首次亮相,是第一輛使用CVT技術(shù)的Saturn·2004年——福特開始使用CVT基于皮帶輪的CVT日產(chǎn)汽車公司供圖基于皮帶輪的CVT觀察行星自動變速器,您會看到一個由齒輪、制動器、離合器和控制部件組成的復雜裝置。比較而言,無級變速器真是簡單至極。多數(shù)CVT只有三個基本部件:·高功率金屬或橡膠皮帶·可變輸入“驅(qū)
6、動”皮帶輪·輸出“從動”皮帶輪CVT還有各種微處理器和傳感器,但上述三種部件是實現(xiàn)此項技術(shù)的關(guān)鍵元件??勺冎睆狡л喪荂VT的核心。每個皮帶輪都由兩個相對的20度圓錐組成。皮帶位于兩個圓錐之間的凹槽中。如果皮帶是橡膠的,則最好使用V型皮帶。V型皮帶是由于皮帶的橫截面為V型而得名,它可增加皮帶的摩擦粘著力。當皮帶輪的兩個圓錐離的很遠(即直徑增大時),皮帶位于凹槽中的較低位置,而圍繞皮帶輪轉(zhuǎn)動的皮帶半徑將變小。當皮帶輪的兩個圓錐離的很近(即直徑減小時),皮帶位于凹槽中的較高位置,而圍繞皮帶輪轉(zhuǎn)動的皮帶半徑將變大。CVT可以使用液壓壓力、離心力或彈簧張力來產(chǎn)生調(diào)整皮帶輪半軸所需的
7、力??勺冎睆狡л啽仨毷冀K成對出現(xiàn)。其中一個皮帶輪,稱為驅(qū)動皮帶輪,它連接到發(fā)動機的曲軸上。驅(qū)動皮帶輪也稱為輸入皮帶輪,因為正是通過該皮帶輪將發(fā)動機的能量傳輸給變速器。另一個皮帶輪稱為從動皮帶輪,這是因為要通過第一個皮帶輪來轉(zhuǎn)動它。從動皮帶輪作為輸出皮帶輪,可以將能量傳輸給驅(qū)動軸。皮帶輪中心與皮帶在凹槽中的接觸位置之間的距離即為節(jié)圓半徑。當皮帶輪遠離時,皮帶位于較低處,且節(jié)圓半徑減小。當皮帶輪靠近時,皮帶位于較高處,且節(jié)圓半徑增加。驅(qū)動皮帶輪的節(jié)圓半徑與從動皮帶輪的節(jié)圓半徑之比決定了檔位的高低。當一個皮帶輪的半徑增