無級變速器（CVT）

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來源: 中國汽車消費網

無級自動變速器（CVT）

　　無級自動變速器（CVT）是Continuously Variable Transmission的縮寫，其采用傳動帶和工作直徑可變的主、從動輪相配合來傳遞動力，可以實現傳動比的連續改變，從而得到傳動係與發動機工況的最佳匹配。汽車無級自動變速器和其他幾種變速器不同的地方在於，它沒有采用齒輪傳動的方式來改變傳速比，而是采用了一對可以改變工作直徑的主從動輪以及一根傳動帶或傳動鏈來實現變速傳動。

　　無級自動變速器的種類很多，主要分為摩擦式、電傳動式、滑動離合器式、靜液傳動式、液力機械傳動式等五大類。其中，摩擦式又可以分為摩擦行星式和摩擦帶式兩種。

滾輪式CVT

　　被汽車廣泛應用的是摩擦帶式無極變速器，又可分為橡膠帶式、金屬帶式和金屬鏈條式三種。這三種變速器結構基本一樣，我們以最為常見的金屬帶式無級自動變速器來講解無級變速的構造及原理。

金屬鏈條式CVT的結構

　　金屬帶式CVT，一般由行星齒輪機構、無級變速機構、差速器機構和控製係統組成。

　　1、行星齒輪機構：CVT的行星齒輪機構用以實現前進檔和倒檔之間的切換操作，采用雙行星齒輪機構，行星架上固定有內、外行星齒輪，其中，外行星齒輪和齒圈齧合，內行星齒輪和太陽輪齧合。前進檔時，行星架和太陽輪鎖死，太陽輪主動旋轉，行星架隨太陽輪同速旋轉，即整體同步旋轉；倒檔時，齒圈固定在機箱上不動，太陽輪主動旋轉，通過雙行星齒輪後，此時行星架與太陽輪反向旋轉。

CVT變速器上的行星輪結構

　　2、無級變速機構：無級變速機構由金屬傳動帶、主動輪組、從動輪組組成。其中，主動輪組和從動輪組都由可動錐盤和固定錐盤組成，其工作麵大多為直線錐麵體。在液壓控製係統的作用下，依靠鋼球—滑道結構作軸向移動，可連續地改變行動帶工作半徑，實現無級變速傳動。

無級變速器的變速機構由主動輪、從動輪和鋼帶組成

CVT傳動用的鋼帶

　　而金屬傳動帶由多個金屬片和兩組金屬環組成，金屬片在兩側工作輪的擠壓作用下傳遞動力，金屬環在動力傳遞過程中主要用來將金屬片約束在一起，並正確地引導金屬片運動。

差速器結構

　　3、差速器機構：普通差速器由行星齒輪、行星輪架、半軸齒輪等零件組成。發動機的動力經傳動軸進入差速器，直接驅動行星輪架，再由行星輪帶動左、右兩條半軸，分別驅動左、右車輪。

　　4.控製係統：控製係統是用來實現CVT傳動比無級自動變化的，多采用機—液控製係統或電—液控製係統。

　　CVT無級變速器的工作原理

　　金屬帶式CVT主要是通過改變主、從動輪和金屬帶的接觸半徑來實現傳動比的連續變化的。主、從動輪組都由可動錐盤和固定錐盤組成，可動錐盤可以在主、從動軸上沿軸向移動。可動錐盤與固定錐盤之間形成的V型槽與V型金屬帶相齧合。主動輪組的油缸控製主動輪組的可動錐盤沿軸向移動時，主動輪組一側的金屬帶隨之沿V型槽移動，由於金屬帶的長度固定，因此從動輪組一側的金屬帶則沿V型槽向相反的方向移動，從動輪組的油缸此時則控製從動輪組的可動錐盤沿軸向移動，以保持金屬帶的張緊力，保證來自發動機的動力得到高效可靠的傳遞。金屬帶沿V型槽方向移動時，其在主動輪組和從動輪組上的回轉半徑發生變化，從而實現傳動比的連續變化。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增大，從動輪的工作半徑相應減小，CVT的傳動比下降，使得汽車能夠以更高的速度行駛。

CVT無級變速器的傳遞扭矩不大限製了其應用範圍，後來出現的鏈條式CVT突破了這個製約因素

　　與有級式的主要區別在於：它的速比不是間斷的，而是一係列連續的值，譬如可以從3.455一直變化到0.85。CVT結構比傳統自動變速器簡單，體積更小，它既沒有手動變速器的眾多齒輪副，也沒有自動變速器複雜的行星齒輪組。它的優點是重量輕，體積小，零件少，與AT比較具有較高的運行效率，油耗較低。但CVT的缺點也是明顯的，就是傳動帶很容易損壞，不能承受較大的載荷，隻能限用於扭矩不是很大的汽車。近年來經過各大汽車公司的大力研究，情況有所改善。國內目前有多款車型裝備了CVT，如東風日產天籟、軒逸、奇駿等全係列車型，一汽大眾奧迪，廣汽本田飛度，南汽菲亞特西耶那、帕力奧，奇瑞旗雲等。

　　奧迪 Multitronic

　　Multitronic是1999年奧迪與LuK公司共同研製的鏈條傳動CVT無級變速器，是一款縱置前驅變速器。和傳統無級變速器相比，由於其油冷技術及新的合金鋼帶，新款變速箱已經可以承受最大400N·m扭矩。

　　在結構上Multitronic與其他品牌的無級變速器差異不大。TCM變速器控製係統會感知車輛是否為下坡，控製器一旦發現車輛正處於陡坡下坡狀態時會自動降低"擋位"來依靠發動機阻力控製車速。早期的Multitronic變速器隻能模擬六個擋位，而2004年奧迪將其升級到七擋並加入S擋運動模式，最新的變速器可模擬出八個擋位。

　　Multitronic的特點

　　1.模擬8速並帶有運動擋：最新型的Multitronic變速器能夠模擬出八前進擋和S運動模式，這就使得它的駕駛感覺更趨近於傳統有級變速器車型。

采用金屬鏈條後，Multitronic將傳遞扭矩提升到了400Nm

　　2.承受的扭矩更大：早期的Multitronic變速器隻能承受310N·m的扭矩，這就使其應用範圍受到很大限製。現在，新的技術將扭矩提高到了400N·m，遠遠高於其他品牌的無級變速器，它可裝備在動力最為強勁的奧迪A6 2.7TDI車型上。

　　Multitronic變速器可以用於奧迪mlP縱置前驅平台的車型上，例如：奧迪A4/A4L、A5、以及A6/A6L。搭配的發動機可以是自然吸氣或渦輪增壓汽油機，也可以是渦輪增壓柴油發動機。

　　日產 XTronic

　　XTronic是日產研發的CVT無級變速器。1997年首次應用於2.0升車型；2003年裝備於3.5升V6的天籟上，最大可承受扭矩高於300N·m。目前，日產有三款XTronic變速箱，它們分別搭配1.5、2.0以及3.5升自然吸氣發動機。

日產的XTronic變速器

　　匹配1.5升發動機的XTronic變速器不提供手動模式，傳動比從2.561至0.427。搭配2.0與3.5升的XTronic變速器可以模擬六個前進擋。2.0升傳動比區間為2.349至0.508，而3.5升變速器的傳動比為2.371至0.439，範圍較搭配2.0的更廣一些。但如果與手自一體變速器相比，我們可以看出無極變速器的傳動比範圍非常有限，尤其在起步時輸出扭矩要小很多。這是由於它隻使用兩個固定大小的錐型盤結構所造成的。

　　XTronic的特點

　　覆蓋車型豐富：日產為1.5升低端車型配備了XTronic，令家用轎車也能夠享受到無級變速器帶來的平順駕駛感受以及更低的油耗。這點與本田相似。同時，大排量V6以及SUV車型同樣有XTronic得以使用。

日產是現在使用CVT變速器車型最多的廠家

　　可以說日產的大部分車型都配備了無級變速器，這也滿足了其力求將這種變速器推廣到全線產品中的發展的方向。我們熟悉的日產新陽光、軒逸、逍客、奇駿、天籟均使用了XTronic變速器。另外，雷諾科雷傲與日產奇駿兩款相同平台的SUV車型同為橫置發動機全時四驅係統，沒有分動箱，所以XTronic也裝備在了這兩款車型上。

　　斯巴魯 Lineartronic

　　Lineartronic是斯巴魯研發的縱置式鏈條傳動無級變速器。由於斯巴魯一直使用水平對置發動機以及左右對稱全時四驅係統底盤結構，所以該款變速器的內部零件排列與日產的橫置式有一些不同，它提供了前後兩個動力輸出軸。該款變速器能夠模擬出6速手動模式，並可在下坡時使用發動機阻力進行製動。