无级变速器（CVT）

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来源: 中国汽车消费网

无级自动变速器（CVT）

　　无级自动变速器（CVT）是Continuously Variable Transmission的缩写，其采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力，可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配。汽车无级自动变速器和其他几种变速器不同的地方在于，它没有采用齿轮传动的方式来改变传速比，而是采用了一对可以改变工作直径的主从动轮以及一根传动带或传动链来实现变速传动。

　　无级自动变速器的种类很多，主要分为摩擦式、电传动式、滑动离合器式、静液传动式、液力机械传动式等五大类。其中，摩擦式又可以分为摩擦行星式和摩擦带式两种。

滚轮式CVT

　　被汽车广泛应用的是摩擦带式无极变速器，又可分为橡胶带式、金属带式和金属链条式三种。这三种变速器结构基本一样，我们以最为常见的金属带式无级自动变速器来讲解无级变速的构造及原理。

金属链条式CVT的结构

　　金属带式CVT，一般由行星齿轮机构、无级变速机构、差速器机构和控制系统组成。

　　1、行星齿轮机构：CVT的行星齿轮机构用以实现前进档和倒档之间的切换操作，采用双行星齿轮机构，行星架上固定有内、外行星齿轮，其中，外行星齿轮和齿圈啮合，内行星齿轮和太阳轮啮合。前进档时，行星架和太阳轮锁死，太阳轮主动旋转，行星架随太阳轮同速旋转，即整体同步旋转；倒档时，齿圈固定在机箱上不动，太阳轮主动旋转，通过双行星齿轮后，此时行星架与太阳轮反向旋转。

CVT变速器上的行星轮结构

　　2、无级变速机构：无级变速机构由金属传动带、主动轮组、从动轮组组成。其中，主动轮组和从动轮组都由可动锥盘和固定锥盘组成，其工作面大多为直线锥面体。在液压控制系统的作用下，依靠钢球—滑道结构作轴向移动，可连续地改变行动带工作半径，实现无级变速传动。

无级变速器的变速机构由主动轮、从动轮和钢带组成

CVT传动用的钢带

　　而金属传动带由多个金属片和两组金属环组成，金属片在两侧工作轮的挤压作用下传递动力，金属环在动力传递过程中主要用来将金属片约束在一起，并正确地引导金属片运动。

差速器结构

　　3、差速器机构：普通差速器由行星齿轮、行星轮架、半轴齿轮等零件组成。发动机的动力经传动轴进入差速器，直接驱动行星轮架，再由行星轮带动左、右两条半轴，分别驱动左、右车轮。

　　4.控制系统：控制系统是用来实现CVT传动比无级自动变化的，多采用机—液控制系统或电—液控制系统。

　　CVT无级变速器的工作原理

　　金属带式CVT主要是通过改变主、从动轮和金属带的接触半径来实现传动比的连续变化的。主、从动轮组都由可动锥盘和固定锥盘组成，可动锥盘可以在主、从动轴上沿轴向移动。可动锥盘与固定锥盘之间形成的V型槽与V型金属带相啮合。主动轮组的油缸控制主动轮组的可动锥盘沿轴向移动时，主动轮组一侧的金属带随之沿V型槽移动，由于金属带的长度固定，因此从动轮组一侧的金属带则沿V型槽向相反的方向移动，从动轮组的油缸此时则控制从动轮组的可动锥盘沿轴向移动，以保持金属带的张紧力，保证来自发动机的动力得到高效可靠的传递。金属带沿V型槽方向移动时，其在主动轮组和从动轮组上的回转半径发生变化，从而实现传动比的连续变化。汽车开始起步时，主动轮的工作半径较小，变速器可以获得较大的传动比，从而保证有足够的扭矩来保证汽车有较高的加速度。随着车速的增加，主动轮的工作半径逐渐增大，从动轮的工作半径相应减小，CVT的传动比下降，使得汽车能够以更高的速度行驶。

CVT无级变速器的传递扭矩不大限制了其应用范围，后来出现的链条式CVT突破了这个制约因素

　　与有级式的主要区别在于：它的速比不是间断的，而是一系列连续的值，譬如可以从3.455一直变化到0.85。CVT结构比传统自动变速器简单，体积更小，它既没有手动变速器的众多齿轮副，也没有自动变速器复杂的行星齿轮组。它的优点是重量轻，体积小，零件少，与AT比较具有较高的运行效率，油耗较低。但CVT的缺点也是明显的，就是传动带很容易损坏，不能承受较大的载荷，只能限用于扭矩不是很大的汽车。近年来经过各大汽车公司的大力研究，情况有所改善。国内目前有多款车型装备了CVT，如东风日产天籁、轩逸、奇骏等全系列车型，一汽大众奥迪，广汽本田飞度，南汽菲亚特西耶那、帕力奥，奇瑞旗云等。

　　奥迪 Multitronic

　　Multitronic是1999年奥迪与LuK公司共同研制的链条传动CVT无级变速器，是一款纵置前驱变速器。和传统无级变速器相比，由于其油冷技术及新的合金钢带，新款变速箱已经可以承受最大400N·m扭矩。

　　在结构上Multitronic与其他品牌的无级变速器差异不大。TCM变速器控制系统会感知车辆是否为下坡，控制器一旦发现车辆正处于陡坡下坡状态时会自动降低"挡位"来依靠发动机阻力控制车速。早期的Multitronic变速器只能模拟六个挡位，而2004年奥迪将其升级到七挡并加入S挡运动模式，最新的变速器可模拟出八个挡位。

　　Multitronic的特点

　　1.模拟8速并带有运动挡：最新型的Multitronic变速器能够模拟出八前进挡和S运动模式，这就使得它的驾驶感觉更趋近于传统有级变速器车型。

采用金属链条后，Multitronic将传递扭矩提升到了400Nm

　　2.承受的扭矩更大：早期的Multitronic变速器只能承受310N·m的扭矩，这就使其应用范围受到很大限制。现在，新的技术将扭矩提高到了400N·m，远远高于其他品牌的无级变速器，它可装备在动力最为强劲的奥迪A6 2.7TDI车型上。

　　Multitronic变速器可以用于奥迪mlP纵置前驱平台的车型上，例如：奥迪A4/A4L、A5、以及A6/A6L。搭配的发动机可以是自然吸气或涡轮增压汽油机，也可以是涡轮增压柴油发动机。

　　日产 XTronic

　　XTronic是日产研发的CVT无级变速器。1997年首次应用于2.0升车型；2003年装备于3.5升V6的天籁上，最大可承受扭矩高于300N·m。目前，日产有三款XTronic变速箱，它们分别搭配1.5、2.0以及3.5升自然吸气发动机。

日产的XTronic变速器

　　匹配1.5升发动机的XTronic变速器不提供手动模式，传动比从2.561至0.427。搭配2.0与3.5升的XTronic变速器可以模拟六个前进挡。2.0升传动比区间为2.349至0.508，而3.5升变速器的传动比为2.371至0.439，范围较搭配2.0的更广一些。但如果与手自一体变速器相比，我们可以看出无极变速器的传动比范围非常有限，尤其在起步时输出扭矩要小很多。这是由于它只使用两个固定大小的锥型盘结构所造成的。

　　XTronic的特点

　　覆盖车型丰富：日产为1.5升低端车型配备了XTronic，令家用轿车也能够享受到无级变速器带来的平顺驾驶感受以及更低的油耗。这点与本田相似。同时，大排量V6以及SUV车型同样有XTronic得以使用。

日产是现在使用CVT变速器车型最多的厂家

　　可以说日产的大部分车型都配备了无级变速器，这也满足了其力求将这种变速器推广到全线产品中的发展的方向。我们熟悉的日产新阳光、轩逸、逍客、奇骏、天籁均使用了XTronic变速器。另外，雷诺科雷傲与日产奇骏两款相同平台的SUV车型同为横置发动机全时四驱系统，没有分动箱，所以XTronic也装备在了这两款车型上。

　　斯巴鲁 Lineartronic

　　Lineartronic是斯巴鲁研发的纵置式链条传动无级变速器。由于斯巴鲁一直使用水平对置发动机以及左右对称全时四驱系统底盘结构，所以该款变速器的内部零件排列与日产的横置式有一些不同，它提供了前后两个动力输出轴。该款变速器能够模拟出6速手动模式，并可在下坡时使用发动机阻力进行制动。