CVT-無(wú)級(jí)變速器

優(yōu)點(diǎn)：

?提速過(guò)程舒適平順。

?比較省油。

?故障少，變速箱油更換頻率低，使用成本低。

?換擋時(shí)感覺不到頓挫感，更舒適。

?工作時(shí)較為安靜。

不足：

?加速感不明顯，駕駛樂(lè)趣偏低。

?超車時(shí)候，上坡時(shí)候，反正是要快的時(shí)候，要突然發(fā)力的時(shí)候，CVT的“順滑”可能令一些人不能接受。

?維修偏貴。

誤區(qū)：

?由于CVT在很大一個(gè)速度范圍里保持引擎轉(zhuǎn)速恒定不變，踏油門加速時(shí)候引擎不會(huì)像自動(dòng)變速箱汽車運(yùn)轉(zhuǎn)聲音發(fā)生變化，這個(gè)會(huì)使很多駕駛員產(chǎn)生錯(cuò)覺，以為汽車動(dòng)力不足。

代表車型：

JEEP指南者，進(jìn)口歐蘭德2.0 2.4，日產(chǎn)天籟，東南V3菱悅，奧迪A4LA6L，日產(chǎn)騏達(dá)

原理：

　　沒有明確具體的檔位，操作上類似自動(dòng)變速箱，但是速比的變化卻不同于自動(dòng)變速箱的跳擋過(guò)程，而是連續(xù)的，因此動(dòng)力傳輸持續(xù)而順暢。

　　CVT(Continuously Variable Transmission)技術(shù)即無(wú)級(jí)變速技術(shù)，它采用傳動(dòng)帶和工作直徑可變的主、從動(dòng)輪相配合來(lái)傳遞動(dòng)力，可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)改變，從而得到傳動(dòng)系與發(fā)動(dòng)機(jī)工況的最佳匹配。常見的無(wú)級(jí)變速器有液力機(jī)械式無(wú)級(jí)變速器和金屬帶式無(wú)級(jí)變速器（VDT-CVT）。

　　有V型橡膠帶式、金屬帶式、多盤式、鋼球式、滾輪轉(zhuǎn)盤式等多種構(gòu)造，大都利用金屬帶和可變半徑的滾輪傳輸動(dòng)力。透過(guò)主動(dòng)滾輪與被動(dòng)滾輪半徑的變化，達(dá)到齒輪比的變化。理論上這種傳動(dòng)方式的效率很高，不過(guò)必須建立在能負(fù)荷所傳遞的動(dòng)力的情況下。由于是利用鋼帶與滾輪之間的摩擦力傳遞動(dòng)力，所以鋼帶及滾輪的工作情況十分苛刻。為了有效傳遞動(dòng)力，鋼帶與滾輪之間不允許打滑，而且原本產(chǎn)生的熱能已經(jīng)很多，如果再打滑恐怕將會(huì)造內(nèi)部機(jī)件的燒毀或嚴(yán)重耗損。而為了增加靜摩擦力，最直接的方式就是增加鋼帶與滾輪之間的壓力。但摩擦力增加了，動(dòng)力傳輸?shù)暮膿p也會(huì)增加，無(wú)形中還是增加了油耗。并且鋼帶的強(qiáng)度也是一大重點(diǎn)。所以CVT變速箱縱然有舒適、效率高及節(jié)能等等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)就是目前一般的CVT變速箱不能承受較大的扭力。不然就是要用較高的油耗作補(bǔ)償。

　無(wú)級(jí)變速器(CVT：Continuously VariableTransmission)與有級(jí)式的區(qū)別在于，它的變速比不是間斷的點(diǎn)，而是一系列連續(xù)的值，譬如可以從3.455一直變化到0.85。CVT結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)變速器簡(jiǎn)單，體積更小，它既沒有手動(dòng)變速器的眾多齒輪副，也沒有自動(dòng)變速器復(fù)雜的行星齒輪組，它主要靠主、從動(dòng)輪和金屬帶來(lái)實(shí)現(xiàn)速比的無(wú)級(jí)變化?！　?/p>

　　其原理是與普通的變速箱一樣大小不一的幾組齒輪在操控下有分有合，形成不同的速比，像自行車的踏板經(jīng)大小輪盤與鏈條帶動(dòng)車輪以不同的速度旋轉(zhuǎn)。由于不同的力度對(duì)各組齒輪產(chǎn)生的推力大小不一，致使變速箱輸出的轉(zhuǎn)速也隨之變化，從而實(shí)現(xiàn)不分檔次的徐緩轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　CVT采用傳動(dòng)帶和可變槽寬的棘輪進(jìn)行動(dòng)力傳遞，即當(dāng)棘輪變化槽寬肘，相應(yīng)改變驅(qū)動(dòng)輪與從動(dòng)輪上傳動(dòng)帶的接觸半徑進(jìn)行變速，傳動(dòng)帶一般用橡膠帶、金屬帶和金屬鏈等。CVT是真正無(wú)級(jí)化了，它的優(yōu)點(diǎn)是重量輕，體積小，零件少，與AT比較具有較高的運(yùn)行效率，油耗較低。但CVT的缺點(diǎn)也是明顯的，就是傳動(dòng)帶很容易損壞，不能承受較大的載荷，只能限用于在1升排量左右的低功率和低扭矩汽車，因此在自動(dòng)變速器占有率約4%以下。近年來(lái)經(jīng)過(guò)各大汽車公司的大力研究，情況有所改善。CVT將是自動(dòng)變速箱的發(fā)展方向。

　　CVT傳動(dòng)系統(tǒng)里，傳統(tǒng)的齒輪被一對(duì)滑輪和一只鋼制皮帶所取代，每個(gè)滑輪其實(shí)是由兩個(gè)椎形盤組成的V形結(jié)構(gòu)，引擎軸連接小滑輪，透過(guò)鋼制皮帶帶動(dòng)大滑輪。玄機(jī)就出在這特殊的滑輪上：CVT的傳動(dòng)滑輪構(gòu)造比較奇怪，分成活動(dòng)的左右兩半，可以相對(duì)接近或分離。錐型盤可在液壓的推力作用下收緊或張開，擠壓鋼片鏈條以此來(lái)調(diào)節(jié)V型槽的寬度。當(dāng)錐型盤向內(nèi)側(cè)移動(dòng)收緊時(shí)，鋼片鏈條在錐盤的擠壓下向圓心以外的方向（離心方向）運(yùn)動(dòng)，相反會(huì)向圓心以內(nèi)運(yùn)動(dòng)。這樣，鋼片鏈條帶動(dòng)的圓盤直徑增大，傳動(dòng)比也就發(fā)生了變化。

?液體傳動(dòng)

　　液體傳動(dòng)分為兩類：一類是液壓式，主要是由泵和馬達(dá)組成或者由閥和泵組成的變速傳動(dòng)裝置，適用于中小功率傳動(dòng)。另一類為液力式，采用液力耦合器或液力矩進(jìn)行變速傳動(dòng)，適用于大功率（幾百至幾千千瓦）。液體傳動(dòng)的主要特點(diǎn)是：調(diào)速范圍大，可吸收沖擊和防止過(guò)載，傳動(dòng)效率較高，壽命長(zhǎng)，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化：制造精度要求高，價(jià)格較貴，輸出特性為恒轉(zhuǎn)矩，滑動(dòng)率較大，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)容易發(fā)生漏油。

?電力傳動(dòng)

　　電力傳動(dòng)基本上分為三類：一類是電磁滑動(dòng)式，它是在異步電動(dòng)機(jī)中安裝一電磁滑差離合器，通過(guò)改變其勵(lì)磁電流來(lái)調(diào)速，這屬于一種較為落后的調(diào)速方式。其特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低無(wú)級(jí)變速，操作維護(hù)方便：滑動(dòng)最大，效率低，發(fā)熱嚴(yán)重，不適合長(zhǎng)期負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)，故一般只用于小功率傳動(dòng)。二類是直流電動(dòng)機(jī)式，通過(guò)改變磁通或改變電樞電壓實(shí)現(xiàn)調(diào)速。其特點(diǎn)是調(diào)速范圍大，精度也較高，但設(shè)備復(fù)雜，成本高，維護(hù)困難，一般用于中等功率范圍（幾十至幾百千瓦），現(xiàn)已逐步被交流電動(dòng)機(jī)式替代。三類是交流電動(dòng)機(jī)式，通過(guò)變極、調(diào)壓和變頻進(jìn)行調(diào)速。實(shí)際應(yīng)用最多者為變頻調(diào)速，即采用一變幅器獲得變幅電源，然后驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)變速。其特點(diǎn)是調(diào)速性能好、范圍大、效率較高，可自動(dòng)控制，體積小，適用功率范圍寬：機(jī)械特性在降速段位恒轉(zhuǎn)矩，低速時(shí)效率低且運(yùn)轉(zhuǎn)不夠平穩(wěn)，價(jià)格較高，維修需專業(yè)人員。近年來(lái)，變頻器作為一種先進(jìn)、優(yōu)良的變速裝置迅速發(fā)展，對(duì)機(jī)械無(wú)級(jí)變速器產(chǎn)生了一定的沖擊。

?機(jī)械傳動(dòng)

　　機(jī)械傳動(dòng)的特點(diǎn)主要是：轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，滑動(dòng)率小，工作可靠，具有恒功率機(jī)械特性，傳動(dòng)效率較高，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，價(jià)格相對(duì)便宜；但零部件加工及潤(rùn)滑要求較高，承載能力較低，抗過(guò)載及耐沖擊性較差，故一般適合于中、小功率傳動(dòng)。

　　Multitronic是奧迪研制開發(fā)的一款無(wú)級(jí)變速箱,它融合了手動(dòng)變速箱的動(dòng)態(tài)性和經(jīng)濟(jì)性以及自動(dòng)變速箱的便利性。雖說(shuō)是手自一體無(wú)級(jí)變速箱，但它非同于一般的CVT，它是奧迪獨(dú)創(chuàng)的變速技術(shù)。其V型鋼片鏈條是奧迪multitronic無(wú)級(jí)變速技術(shù)領(lǐng)域的標(biāo)志之一。

　　Multitronic在原有的無(wú)級(jí)變速箱的基礎(chǔ)上進(jìn)行了多項(xiàng)技術(shù)上的創(chuàng)新、改進(jìn)和提高，比如說(shuō)，在變速器上安裝了一種稱為多片式鏈帶的傳動(dòng)組件，這種組件能夠傳遞和控制峰值扭力高達(dá)280N?m的動(dòng)力。因此多片式鏈帶大大拓展了無(wú)級(jí)變速器的應(yīng)用范圍，而且這種無(wú)級(jí)變速器的傳動(dòng)比遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了以前各種自動(dòng)變速器的傳動(dòng)比極限值。另外，Multitronic還利用了濕式多片式離合器取代了以前傳統(tǒng)CVT和普通自動(dòng)變速器車上的液壓變矩器。這種離合器的明顯優(yōu)勢(shì)是耗能少，反應(yīng)更快。

發(fā)展歷史：

　　無(wú)段自動(dòng)變速器（Continuously Variable Transmission, CVT）由意大利文藝復(fù)興時(shí)期的多項(xiàng)領(lǐng)域博學(xué)者列奧那多?達(dá)芬奇所發(fā)明。

　　1987年，日本Subaru把裝備CVT變速器的汽車投放市場(chǎng)，獲得成功。歐洲的Ford和Fiat也將VDT-CVT裝備于排量為1.1L到1.6L的轎車上。隨著技術(shù)的發(fā)展，能源危機(jī)引發(fā)全球性的節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高，在總結(jié)第一代的CVT的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，開發(fā)出了性能更佳，轉(zhuǎn)矩容量更大的CVT。當(dāng)前，全世界各大汽車廠商為了提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，都大力進(jìn)行CVT的研發(fā)工作?，F(xiàn)在NISSAN、TOYOTA、FORD、GM、AUDI等著名汽車品牌中，都有配備CVT變速器的轎車銷售，全世界CVT轎車的年產(chǎn)量已達(dá)到近50萬(wàn)輛。有一點(diǎn)值得注意的是，裝備有CVT的汽車市場(chǎng)，由最初的日本，歐洲，已經(jīng)滲透到北美市場(chǎng)，因此無(wú)級(jí)變速汽車是當(dāng)今汽車發(fā)展的主要趨勢(shì)?！　?/p>

　　我們國(guó)家有巨大的汽車銷售市場(chǎng)，汽車工業(yè)是我國(guó)的民族工業(yè)之一。然而我國(guó)汽車業(yè)所需的自動(dòng)變速器（AT）全部依賴進(jìn)口，這使得國(guó)產(chǎn)汽車配備AT后，成本增加很大，而裝備自行開發(fā)生產(chǎn)CVT變速器，其成本提高不大，說(shuō)明CVT的市場(chǎng)前景令人樂(lè)觀?！　?/p>

　　目前我國(guó)正在考慮發(fā)展轎車自動(dòng)變速器的問(wèn)題。自“九?五”期間轎車金屬帶式無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器的開發(fā)和研制已經(jīng)被列入國(guó)家的重大科技攻關(guān)計(jì)劃，以跟蹤世界技術(shù)的發(fā)展和開發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的汽車?！　?/p>

　　在最近的十幾年中，CVT技術(shù)已經(jīng)上前邁進(jìn)了一大步，使得CVT比有著超過(guò)100年歷史的機(jī)械變速器MT和有著超過(guò)50年歷史的自動(dòng)變速器AT更有競(jìng)爭(zhēng)力。CVT技術(shù)正處于壽命周期的開始，CVT的特性將進(jìn)一步提高。

　　CVT技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)有了一百多年的歷史。德國(guó)奔馳公司是在汽車上采用CVT技術(shù)的鼻祖，早在1886年就將V型橡膠帶式CVT安裝在該公司生產(chǎn)的汽油機(jī)汽車上。1958年，荷蘭的DAF公司H.VanDoorne博士研制成功了名為Variomatic的雙V型橡膠帶式CVT，并裝備于DAF公司制造的Daffodil轎車上，其銷量超過(guò)了100萬(wàn)輛。但是由于橡膠帶式CVT存在一系列的缺陷：功率有限(轉(zhuǎn)矩局限于135Nm以下)，離合器工作不穩(wěn)定，液壓泵、傳動(dòng)帶和夾緊機(jī)構(gòu)的能量損失較大，因而沒有被汽車行業(yè)普遍接受。

　　然而提高傳動(dòng)帶性能和CVT傳遞功率極限的研究一直在進(jìn)行，將液力變矩器集成到CVT系統(tǒng)中，主、從動(dòng)輪的夾緊力實(shí)現(xiàn)電子化控制，在CVT中采用節(jié)能泵，傳動(dòng)帶用金屬帶代替?zhèn)鹘y(tǒng)的橡膠帶。新的技術(shù)進(jìn)步克服了CVT系統(tǒng)原有的技術(shù)缺陷，導(dǎo)致了傳遞轉(zhuǎn)矩容量更大、性能更優(yōu)良的第二代CVT的面世。

　　進(jìn)入20世紀(jì)90年代，汽車界對(duì)CVT技術(shù)的研究開發(fā)日益重視，特別是在微型車中，CVT被認(rèn)為是關(guān)鍵技術(shù)。全球科技的迅猛發(fā)展，使得新的電子技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)不斷被采用到CVT中。

　　1997年上半年，日本日產(chǎn)公司開發(fā)了使用在2.0L汽車上的CVT。在此基礎(chǔ)上，日產(chǎn)公司在1998年開發(fā)了一種為中型轎車設(shè)計(jì)的包含一個(gè)手動(dòng)換檔模式的CVT。新型CVT采用一個(gè)最新研制的高強(qiáng)度寬鋼帶和一個(gè)高液壓控制系統(tǒng)。通過(guò)采用這些先進(jìn)的技術(shù)來(lái)獲得較大的轉(zhuǎn)矩能力，日產(chǎn)公司研究開發(fā)CVT的電子控制技術(shù)，傳動(dòng)比的改變實(shí)行全檔電子控制，汽車在下坡時(shí)可以一直根據(jù)車速控制發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)，而且在濕滑路面上能夠平順地增加速比來(lái)防止打滑。日產(chǎn)公司計(jì)劃將它的CVT的應(yīng)用范圍從1.0 L擴(kuò)大到3.0L的轎車。

　　日本三菱公司已選擇了CVT平順無(wú)能量損失地傳遞直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車。V型帶/傳動(dòng)輪機(jī)構(gòu)可以保證在所有速率下發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力平順無(wú)間斷地傳遞。CVT根除了傳統(tǒng)的自動(dòng)變速器通過(guò)齒輪換檔時(shí)的打齒現(xiàn)象，從而獲得更滿意的響應(yīng)和控制。三菱公司準(zhǔn)備采用直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)(1.5L或更小)與CVT組合。

　　日本富士重工同時(shí)擁有15年開發(fā)CVT的經(jīng)驗(yàn)。1997年5月，富士重工將它的Vistro微型車裝配了全計(jì)算機(jī)控制式E-CVT(含有六檔手動(dòng)換檔模式的CVT)。駕駛員無(wú)須操作離合器就可以進(jìn)行六檔變速。富士重工在Pleo微型車上采用一種有鎖止式變矩器的電控式CVT、通過(guò)小范圍鎖止可以使液力變矩器的滑動(dòng)保持在最小值，行星齒輪用來(lái)切換前進(jìn)檔/倒退檔。傳動(dòng)比范圍從1：10-5.5：1。

　　1999年上半年，美國(guó)的福特公司和德國(guó)ZF公司合作為福特公司的轎車和輕型載貨車生產(chǎn)CVT。在巴達(dá)維亞和俄亥俄州新建的合資企業(yè)將從2001年生產(chǎn)為福特公司設(shè)計(jì)的、帶有電子管理功能的CFT23型CVT。ZF公司設(shè)計(jì)的CVT是一種變矩器式變速器，使用為安裝橫向發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)汽車生產(chǎn)的鋼帶。ZF公司也能為安裝縱向發(fā)動(dòng)機(jī)的前輪驅(qū)動(dòng)汽車和后輪驅(qū)動(dòng)汽車生產(chǎn)CVT系列。ZF公司稱：與四檔自動(dòng)變速器相比，CVT系統(tǒng)能夠?qū)⒓铀傩阅芴岣?0%，燃油經(jīng)濟(jì)性提高10%-15%。與鎖止式變矩器相比，CVT系統(tǒng)在不漏油的前提下效率更高。福特公司正在設(shè)計(jì)一種與公司內(nèi)所有輕型載貨車匹配的牽引驅(qū)動(dòng)CVT，包括后輪驅(qū)動(dòng)和全輪驅(qū)動(dòng)載貨車。牽引驅(qū)動(dòng)使用沿特殊滑液的可移動(dòng)滑件代替?zhèn)鲃?dòng)帶和傳動(dòng)輪?；瑒?dòng)部分的相對(duì)位置決定傳動(dòng)比，由一層部件間非常薄的液油來(lái)傳遞動(dòng)力。

　　德國(guó)ZF公司從1999年中期開始為Rover 216型汽車提供鋼帶驅(qū)動(dòng)的VT1型CVT。這種CVT包括螺旋齒輪或變速器、合適的液壓系統(tǒng)、濕式離合器。在系統(tǒng)中集成的ECU可以允許機(jī)械、液力和電子系統(tǒng)進(jìn)一步組合，這就更好地利用了各種系統(tǒng)的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。

　　德國(guó)博世的電子式CVT控制系統(tǒng)是基于用傳感器和執(zhí)行器單元控制基礎(chǔ)上的電子/液力模塊。博世公司已經(jīng)將獨(dú)立部件、執(zhí)行器、傳感器和變速器換檔ECU組成一個(gè)單獨(dú)的模塊，變速器制造商只需增加一個(gè)集成控制單元。