無級變速箱

無級變速箱分為可變斜面式無級變速器和CVT無級變速器。無級變速箱省去了複雜而又笨重的齒輪組合變速傳動，只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，由於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適性，所以它是理想的汽車傳動裝置。

基本介紹

• 中文名：無級變速箱
• 外文名：Stepless transmission
• 英文縮寫：CVT
• 套用領域：汽車
• 原理：改變傳動帶的接觸半徑進行變速

對比傳統

大家經常都有看汽車雜誌或者是汽車廣告的宣傳片，其中說到汽車參數的時候，會碰到一個術語－－CVT，普通人經常把自動檔變速器和無級變速器(CVT)兩個概念混為一談。實際上這兩種變速器工作原理完全不同。CVT結構比傳統的變速器簡單、體積更小，它既沒有手動變速器的眾多齒輪，也沒有自動變速器複雜的行星齒輪組。舊款的CVT多用橡膠皮帶製成，但它的缺點是受力有限，容易打滑因此只能用在一些機車和微型車上，由於製造工藝技術的改良，也套用於中型汽車了，在這方面比較領先的是奧迪和日產，以奧迪為例，廠方就針對傳統的CVT在斜坡上容易後溜以及行駛中的橡皮筋現象進行了改良，在1999年底正式推出Multitronic，除了以油冷式多片離合器代替扭力轉換器以減少動力流失以外，還有兩方面的改進，包括採用金屬片鏈和寬齒比的滑輪組。這條金屬片鏈由1025塊金屬片和75對串針組成，最大可以承受300牛·米的峰值扭力，而傳統的V型鋼帶只可承受200牛·米的扭力，真是一個天一個地。

無級變速箱

另外，Multitronic還有很寬地傳動比，介於2.400到0.395之間，相對於傳統的變速箱，甚至是手動變速箱，有較高的靈活性，令加速更加順暢。而且，在增加和刪除手動變速模式的時候，工作變得輕鬆簡單得多，因為只需要更改電腦程式，即可更改齒輪的比例和半徑，根本不需要大動刀槍來更換齒輪。所以，一款CVT變速箱可以和多台不同類型不同輸出特性的引擎配合使用。

Multitronic的還有一項特點就是裝置了扭力感應器，確保滑輪夾以適當的力量夾住金屬片鏈，因為過大的夾力會抵消一部分動力，白白的浪費掉，而且也會加速金屬片鏈的磨損。一般來說，CVT變速箱的動力傳輸快，流失較少，所以具有起步快，最高車速較普通自動變速箱的汽車快，並且轉波的過程相當順滑，連貫性非常好，沒有什麼突兀感。駕駛這款車你會發現，引摯的轉速表與速度表指針幾乎是同步變化的，不會出現普通自動變速箱升檔的時候轉速迅速下跌的現象。

內部結構

無級變速系統(CVT--continuously variable transmission)。

它的內部並沒有傳統變速箱的齒輪傳動結構，而是以兩個可改變直徑的傳動輪，中間套上傳動帶來傳動。基本原理是將傳動帶兩端繞在一個錐形帶輪上，帶輪的外徑大小靠油壓大小進行無級的變化。起步時，主動帶輪直徑變為最小直徑，而被動帶輪變為最大，實現較高的傳動比。隨著車速的增加和各個感測器信號的變化，電腦控制系統來斷定控制兩個帶輪的控制油壓，最終改變帶輪直徑的連續變化，從而在整個變速過程中達到無級變速。

而錐形帶輪之間的傳動帶，在過去的一段時間，由於材質的原因，所受的拉力有限，所能承受的扭矩有限，只能用在機車式小排量車上。近些年來，隨著材料技術、加工工藝的不斷提高，生產出特殊材料製造的剛制傳動帶和錐型帶輪。徹底實現了大功率、大扭矩轎車的要求。

CVT最大的特點是無級控制輸出的速比，在行駛中達到行雲流水的感覺，從而沒有了換檔的感覺。乘員感覺不到換檔衝擊，動力銜接連貫。這樣CVT在行駛時增加了舒適性，加速也會比自動變速器快。

技術特性

1.經濟性

CVT可以在相當寬的範圍內實現無級變速，從而獲得傳動系與發動機工況的最佳匹配，提高整車的燃油經濟性。

2.動力性

汽車的後備功率決定了汽車的爬坡能力和加速能力。汽車的後備功率愈大，汽車的動力性愈好。由於CVT的無級變速特性，能夠獲得後備功率最大的傳動比，所以CVT的動力性能明顯優於機械變速器(MT)和自動變速器(AT)。

3.排放

CVT的速比工作範圍寬，能夠使發動機以最佳工況工作，從而改善了燃燒過程，降低了廢氣的排放量。ZF公司將自已生產的CVT裝車進行測試，其廢氣排放量比安裝4-AT的汽車減少了大約10%。

4.成本

CVT系統結構簡單，零部件數目比AT(約500個)少(約300個)，一旦汽車製造商開始大規模生產，CVT的成本將會比AT小。由於採用該系統可以節約燃油，隨著大規模生產以及系統、材料的革新，CVT零部件(如傳動帶或傳動鏈、主動輪、從動輪和液壓泵)的生產成本，將降低20%-30%。

工作原理

CVT系統主要包括主動輪組、從動輪組、金屬帶和液壓泵等基本部件。金屬帶由兩束金屬環和幾百個金屬片構成。主動輪組和從動輪組都由可動盤和固定盤組成，與油缸靠近的一側帶輪可以在軸上滑動，另一側則固定。可動盤與固定盤都是錐面結構，它們的錐面形成V型槽來與V型金屬傳動帶嚙合。發動機輸出軸輸出的動力首先傳遞到CVT的主動輪，然後通過V型傳動帶傳遞到從動輪，最後經減速器、差速器傳遞給車輪來驅動汽車。工作時通過主動輪與從動輪的可動盤作軸向移動來改變主動輪、從動輪錐面與V型傳動帶嚙合的工作半徑，可動盤的軸向移動量是由駕駛者根據需要通過控制系統調節主動輪、從動輪液壓泵油缸壓力來實現的。由於主動輪和從動輪的工作半徑可以實現連續調節，從而實現了無級變速。

無級變速箱

在金屬帶式無級變速器的液壓系統中，從動油缸的作用是控制金屬帶的張緊力，以保證來自發動機的動力高效、可靠的傳遞。主動油缸控制主動錐輪的位置沿軸向移動，在主動輪組金屬帶沿V型槽移動，由於金屬帶的長度不變，在從動輪組上金屬帶沿V型槽向相反的方向變化。金屬帶在主動輪組和從動輪組上的迴轉半徑發生變化，實現速比的連續變化。

汽車開始起步時，主動輪的工作半徑較小，變速器可以獲得較大的傳動比，從而保證驅動橋能夠有足夠的扭矩來保證汽車有較高的加速度。隨著車速的增加，主動輪的工作半徑逐漸減小，從動輪的工作半徑相應增大，CVT的傳動比下降，使得汽車能夠以更高的速度行駛。