CVT發動機

CVT 可以說是最理想的汽車變速器，因為從原始的橡膠帶無級變速器開始，到有級的齒輪變速器 過度，再到現代的鋼帶無級變速器，百年大迴轉說明只有無級變速器才是汽車變速器的終極目標。

基本介紹

• 中文名：無級變速器技術
• 外文名：Continuously Variable Transmission
• 簡稱：CVT
• 套用領域：汽車生產

CVT介紹

隨著汽車工業的飛速發展，汽車新技術的不斷使用，在汽車傳動系統中又一項新技術得到車界關注，那就是—CVT（Continuously Variable Transmission）無級變速器技術。

CVT歷史

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 Van Doone 的膠帶式無級變速器在 DAF 轎車搭載成功，總產量達到 82.5 萬輛。

1969 年，Van Doone 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產、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 公司開發擺銷鏈式無級變速器，

1994 年在擺銷鏈式無級變速器奧迪 A4、A6 轎車上搭載成功，開始批量生產。

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

2006 年裝配 CVT 的汽車總產量已經達到 250 萬輛。

CVT的優點

（1）燃油經濟性好

CVT 可以在相當寬的範圍內實現無級變速，可獲得傳動系與發動機工況的最佳匹配，依靠變速器 無級調速來適應汽車的各種速度，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。

（2）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於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%，高速狀態加速性優於MT汽車。CVT的特性使動力性能明顯優於手動變速器(MT)和自動變速器(AT)。

（3）舒適性好

CVT 可以改善駕駛舒適性能。CVT沒有檔位，變速過程連續而線性，提速無換擋衝擊，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鬆的舒適感覺。

（4）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，鬆開油門沒

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。

（5）終身免維護

CVT 的可靠性與壽命主要取決於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，出現故障的只有200 套，故障率為 0.25%。可見，該系統質量高，使用可靠。採用高強度優質材料、精密製造技術使 CVT可達到與發動機相同的壽命並終身免維護。

（6）有害氣體排放少

由於 CVT 可以實現與發動機的閉環控制，可使發動機經常處於經濟轉速區域內運轉，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、氧感測器的使用壽命。德國 ZF 公司將自 己生產的 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。

（7）成本低

CVT 系統結構簡單，零部件數目比 AT 少很多，一旦開始大規模生產，CVT 的成本將會比 AT 小， 隨著大規模生產以及系統、材料的革新，CVT 的生產成本將進一步降低。組裝與維修成本隨之下降，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。

四．CVT結構及工作原理

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）、感測器、電腦等構成。

1.液力變矩器：

液力變矩器的作用是將發動機的扭矩傳遞給 CVT，使汽車前進、後退順利起步，液力變矩器可以將發動機的扭矩放大，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（連線發動機 的輪）和渦輪（連線 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衝擊力，延長傳動組件的使用壽命。

2.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，兩個帶輪的內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（嚙合點）。通過油壓控制主動輪與從動輪的夾緊與放鬆，來改變帶輪錐面與傳動帶嚙合點的工作直徑，（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態，用以提高扭矩。主動輪直徑大、從動輪直徑小時為增速狀態，用來提高車速）。

3.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，鋼帶採用日產專利材料 T702 高強度鋼而加工（每片抗拉強度達到 2000mpa），推片

是由 400 余片高強度壓力鋼片組成，環形鋼帶的作用是將推片壓緊在帶輪的 V 型槽上，使推片與帶輪 間產生足夠的摩擦力，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。 東風日產鋼帶 CVT 的最大特點就是“推式傳動”。

4.ASC 智慧型邏輯控制系統：

原裝進口的第三代 CVT 在第二代 CVT 的基礎上，採用了更加先進的 ASC 控制單元。變速轉換模 式由原來的 20 種增加到 700 多種。通過油門踏板、發動機轉速、車速、檔桿位置等感測器提供信息， 電腦隨時計算判斷駕駛員意圖，然後向執行系統發出操控指令，隨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），能夠快速精確的執行 ASC 控制單元發出的各項指令。

五．CVT（無級變速器）與其他變速器的區別及優勢：

1．自動變速器（AT）：

CVT 與 AT 相比，變速連續不間斷、沒有換擋衝擊現象，變速範圍寬，起步較快，高速 行駛發動機轉速低，油耗比 AT 減少 10%以上。

2．雙離合自動變速器（DSG）

CVT 與 DSG 相比結構簡單且變速範圍比 DSG 寬，在高速狀態油耗較低，CVT 起步使用液力變矩器，以傳動液傳動動力，沒有部件發生摩擦，可以做到與車同壽命，終身免維護。

3．鏈條傳動無級變速器

CVT 採用鋼帶傳動，與鏈條的傳動方式剛好相反，為推式傳動（主動輪通過鋼帶的推 片推動被動輪）推片側面的下半部分與帶輪接觸，摩擦面積較大，推式傳動比拉式傳動可以傳遞更大 的扭矩，所以東風日產的 CVT 可以匹配 3.5L 大排量的發動機。

4．離合器式無級變速器

CVT 採用了液力變矩器，有增加轉矩的作用使起步加速性能有很大的提高。液力變矩器的超低轉速使斜坡起步和倒車入庫時能精準操作。與液力變矩器搭配的 CVT 可以裝在需要超強扭矩的 越野車上，這種組合提高了汽車的爬坡能力，大大提升了汽車行駛崎嶇路段的能力。另外，液力變矩 器以傳動液傳遞動力，沒有摩擦現象，延長了 CVT 的使用壽命，可以做到終身免維護。