当前课程知识点:汽车底盘构造 > 第5章 自动变速器 > 5.7 无级变速器(CVT) > Video
这一节我们讲解无级变速器
虽然采用液力变矩器
和行星齿轮系统的
液力自动变速器
在世界上得到了广泛的应用
但是它存在结构复杂
重量比较大 传动效率也比较低
有这些缺点
因此与AT相比
连续换挡的变速器也称之为CVT(无级变速器)
在这几个方面有一些优势
CVT这种变速传动机构
早在1908年就已经应用于摩托车
在汽车发展过程中
其实(很多人也)尝试(过)类似这样的方案
有很多种方案都得到尝试
但是1955年荷兰的一个DAF公司
它首先在汽车上
装用了这种V型橡胶带组成的CVT
这种方案在变速方面
能够实现连续无级的变速
但是由于(橡)胶带的寿命比较短
传递的功率也不是太大
因此在汽车上的应用受到限制
上世纪80年代
荷兰的VDT公司
成功地开发出
金属传动带式的CVT
把它应用在轿车上获得成功
今天金属传动带这种CVT
它的传扭能力
就是扭矩适应的最大传扭能力
已经大大提高
目前可以达到300到400牛米
目前可以达到300到400牛米
一个典型的无级变速器
主要由以下部分组成的
主要包括起步装置
金属带或者金属链
主从动带轮 辅助的传统齿轮
还有液压泵和控制系统
在无级变速器中
最核心的一个部件
就是主从动带轮及金属带
主从动带轮每一个带轮
都是由一个轮对组成的
这两个轮对都是锥形盘
相对放置
放置在同一根轴上
组成了一个锥形的带轮对
这两个轮对之间
就形成了一个V形槽
金属带就卡在V形槽里面
通过金属带或者链条的侧面
与V形槽产生的摩擦
来实现动力的传递
主动带轮一般通过起步装置
跟发动机相连
从动带轮是跟后面的
变速器的输出端相连
传动比是怎么获得的呢
由于金属带在传动过程中
它金属带本身这个部件
它的(线)速度和受到的
沿着切向方向的力(在某时刻)是一定的
因此带轮形成的这种传动过程中
每一个(时刻)金属带和带轮接触点
对旋转中心的半径相比
就构成了它(此刻)的传动比
也就是说用从动带轮的
摩擦传力点的半径
除以主动带轮的传力点的半径
就得到了CVT带轮的传动比
要想改变这个传动比
是要靠移动两个带轮对中的
一个活动的锥形盘
也就是说刚才这个带轮
是由两个锥形盘
有一个是固定的
有一个是活动的
通过改变这个活动的锥形盘(的位置)
就改变了带轮V形槽的宽度
这样对传动带来讲
由于宽度改变了
传动带跟带轮的接触点
也就是它的工作半径就会变化
实际在工作中就是
V形带轮对的宽度变窄
钢带跟它的接触半径就会变大
但是钢带本身的长度是不变的
因此上面一个带轮(V形槽)变窄
另一副带轮就是它的宽度
V形槽的宽度必定就要增加
导致它的工作半径就变小
另一个的工作半径在变大
传动比就发生了改变
而且在工作过程中
工作半径的这种改变
一个变大一个变小
这个过程是连续的
这样就自动的连续的
改变了传动比的大小
这个就是CVT的工作原理
在传动的过程中
主要是靠金属带和带轮侧面
这个地方的摩擦来传递动力的
因此这个可动带轮
它在移动的过程中
对它的控制压力
它一般是通过液压的方式
来控制活动带轮在轴向的位置
也就控制V形槽的宽度
这时候液压力大小的控制
就显得非常的关键
你控制的太小了
可能夹紧力不够
有可能会造成金属带的打滑
如果你夹紧力太大
有可能造成摩擦损失也太大
因此在CVT里头
虽然它这套传动的结构
在改变传动(比)方面
具有连续的可调的优势
这个对汽车来讲
是非常需要的
但是为了让它可靠的工作
不发生打滑
也不发生过度的增大摩擦
对压力的控制还是非常关键的
在CVT里面传动带有两种类型
一种叫金属带式的
这种金属带式的有几百片金属片
以及有两组金属环
把这一组几百个金属片
给它串在一起
形成一个金属带
有两组这种金属环
这个环的片数
一般大概在9到12片左右
片数的多少实际上
跟它的传扭能力是有关系的
实际上金属环对金属片
起到了导向的作用
金属带在两侧工作轮
挤压力的作用下
它在传动过程中
是用片推片的方式
来实现动力传递的
所以我们在学习中要知道
金属带式的CVT
它在传动的时候
是靠推的方式来进行传动的
主动带轮推一组组的金属片
往前推
一片推一片一片推一片
推到从动的带轮这个地方来
把动力传给从动带轮
第二种方式是金属链条式的CVT
这种CVT在大众的一些车型上
得到了应用
它与传统的传动链条不同
它在传动的链节地方
采用了转动压块
相当于用转动压块的方式
实现链节的转动
传动链也是靠两边链节
转动块的侧面
跟带轮的摩擦来实现传动
它在传动过程中
基本上是靠拉链节的方式
来实现传动的
它可以在比较小的跨度半径内
产生比较大的传动比的范围
这两个转动压块
就组成一个转动节
这两个转动节(实际指压块)
实际上相互滚动
特殊的这种设计
使压块在链轮跨度的半径内
转动压块它们两者之间
几乎没有什么摩擦损失
基本上是一个纯滚动
没有相对的滑动
因此它的传动效率
还是比较高的
而传统的比如
像我们的自行车链条
它连接着两个
链节之间的转动块
是一根圆轴
这个圆轴在链条
发生转弯的时候
转动的时候
它会发生相对的转动
这样会带来摩擦损失
但这种就克服了摩擦损失
所以效率还是比较高的
通常的这种CVT
它的最大的传动比
一般可以做到2.6
最小的传动比可以做到
0.4到0.5左右
这样整个传动比的范围
可以达到5.5到6
这个对轿车来讲
传动比的变化范围已经足够了
但有时候传动比的大小
还需要通过增加一些
附加的齿轮传动(装置)
把传动比的大小
调整到合适的范围内
另外光有CVT主从动带轮
这种传动方式
还不能构成真正的变速器
它往往在CVT中
还要结合一些像液力变矩器
或者多片的这种湿式离合器
作为一个起步装置
然后在这里面有时候
还会结合一些行星齿轮机构
利用离合器和制动器的方式
可以来实现起步 倒挡
以及怠速驻车等这些功能
就是说原来的带轮和CVT
传动带这种方式
它只能实现改变传对比和传动
但是它不能实现起步功能
另外倒车以及怠速驻车
它也是不能实现的
所以也需要增加一些
其它的辅助装置
这个就是完整的
CVT的总体结构
核心是主从动的
金属带轮和金属带
然后添加上起动装置
和其它的一些
齿轮的传动机构
这样就实现一个完整的
变速器的功能
CVT它的工作的优点
速比是连续变化的
在传动过程中
由于速比是连续变化
因此动力不中断
驾驶的平顺性
和舒适度比较高
同样加速性
也能得到很好的保证
燃料经济性
因为它的速比是连续变化的
它可以使发动机
总是在燃油经济性
比较好的区域去工作
但它的缺点是什么
第一它传递转矩的能力是受限的
因为它是靠摩擦来进行传动的
另外就是控制难度比较大
主要是对钢带的夹紧力的控制
夹的太紧它就会摩擦损失比较大
夹的松容易发生打滑
这个地方我们给出了一个
AT 双离合变速器(DCT)
和CVT的燃料经济性的对比
从这个对比图中
我们可以看出来发动机
无论是发动机扭矩
在它的很宽的范围内
从100多牛米
到400牛米转矩范围内
我们看CVT的燃油消耗
是明显的要优于AT的
特别这里面列出的是
四五挡和六挡的这种AT
CVT在燃油经济性方面
比它(们)要有优势
无级变速器我们就介绍到这里
-1.1 汽车简要发展历程
--Video
-1.2 汽车底盘的定义和功能
--Video
-1.3 汽车底盘的技术发展现状和趋势
--Video
-1.4 汽车底盘实景教学
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-第1章课后作业
--第1章课后作业
-2.1 传动系统的功用和分类
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-2.2 传动系统布置型式
--Video
-2.3 电力传动系统介绍
--Video
--Video
-2.4 传动系统实景教学
--Video
-第2章课后作业
-拓展教学—北汽新能源EU5纯电动乘用车电机驱动系统组成介绍视频
--Video
-拓展教学—北汽新能源EU5纯电动乘用车电机驱动装置介绍视频
--Video
-拓展教学—北汽新能源EU5纯电动乘用车四合一智能电控装置拆解视频
--Video
-3.1 离合器概述
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-3.2 摩擦式离合器工作原理
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-3.3 离合器盖总成
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-3.4 膜片弹簧离合器
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-3.5 干式双离合器
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-3.6 从动盘
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-3.7 从动盘中的扭转减振器
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-3.8 离合器操纵机构
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-3.9 离合器部分实景教学视频
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-第3章课后作业
-4.1 变速器的功用和原理
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-4.2 变速器的类型
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-4.3 变速器的换挡方式
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-4.4 三轴式变速器
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-4.5 两轴式变速器
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-4.6 双离合变速器(DCT)
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-4.7 同步器
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-4.8 变速操纵机构
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-4.9 手动变速器实景教学
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-第4章课后作业
-5.1 自动变速器概述
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-5.2 液力自动变速器(AT)概述
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-5.3 AT中的液力变矩器
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-5.4 AT中的行星齿轮传动机构
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-5.5 AT中的换挡执行机构
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-5.6 AT中的液压操纵系统
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-5.7 无级变速器(CVT)
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-5.8 混合动力变速器
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-5.9 自动变速器实景教学
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--Video
-第5章课后作业
-拓展教学—丰田卡罗拉和雷凌双擎混合动力系统组成介绍视频
--Video
-拓展教学—丰田卡罗拉和雷凌双擎混合动力乘用车镍氢动力电池包拆解视频
--Video
-拓展教学—丰田卡罗拉和雷凌双擎混合动力乘用车逆变器-变换器总成拆解视频
--Video
-拓展教学—丰田卡罗拉和雷凌双擎P410混合动力变速器结构拆装分析视频
--Video
-6.1 万向传动装置概述
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-6.2 十字轴万向节
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-6.3 传动轴
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-6.4 等速万向节
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-6.5 驱动轴
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-6.6 万向传动装置实景教学
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-第6章课后作业
-7.1 最终传动和车轮传动概述
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-7.2 主减速器的功用和基本结构
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-7.3 双级和双速主减速器
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-7.4 主减速器的支承
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-7.5 主减速器的调整
--Video
-7.6 差速器的功用和原理
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-7.7 普通差速器的工作特性
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-7.8 普通限滑差速器
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-7.9 托森差速器
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-7.10 冠齿型限滑差速器
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-7.11 车轮传动
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-7.12 最终传动实景教学
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-第7章课后作业
-8.1 四轮驱动概述
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-8.2 分时四驱
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-8.3 固定分配式全时四驱
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-8.4 可变分配式全时四驱
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-8.5 适时四驱
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-8.6 独特型式的四驱
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-8.7 四轮驱动转矩矢量控制
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-第8章课后作业
-期中考试
-9.1 行驶系概述
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-9.2 车架
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-9.3 承载式车身
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-9.4 车桥
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-9.5 车轮总成
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-9.6 车轮定位
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-9.7 汽车悬架概述
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-9.8 悬架弹性元件
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-9.9 悬架减振器
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-9.10 导向机构和横向稳定杆
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-9.11 非独立悬架
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-9.12 独立悬架运动学基础
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-9.13 独立悬架类型
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-9.14 电控悬架简介
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-第9章课后作业
-行驶系实景教学 - 轮胎
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-行驶系实景教学 - 主销内倾和后倾
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-行驶系实景教学 - 弹簧
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-行驶系实景教学 - 减振器
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-行驶系实景教学 - 横向稳定杆
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-行驶系实景教学 - BJ2020钢板弹簧悬架
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-行驶系实景教学 - TATRA单横臂悬架
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-行驶系实景教学 - 长城哈弗前后悬架
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-10.1 转向系概述
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-10.2 转向操纵机构
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-10.3 机械式转向器
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-10.4 转向杆系
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-10.5 液压助力转向系统
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-10.6 电控转向系统简介
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-第10章课后作业
-液压助力转向器实景教学
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-电动助力转向器实景教学
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-角位移输出式转向器
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-11.1 制动系概述
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-11.2 鼓式制动器
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-11.3 盘式制动器
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-11.4 制动器间隙调整
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-11.5 行车制动操纵机构基础
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-11.6 伺服制动系统
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-11.7 动力制动系统
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-11.8 驻车制动系统
--Video
-11.9 汽车防滑控制系统
--Video
-11.10 混合制动及主动制动系统
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-第11章课后作业
-鼓式制动器的促动装置实景
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-凸轮促动与轮缸促动领从蹄式制动器比较实景
--Video
-鼓式制动器间隙自动调整实景
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-盘式制动器实景
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-盘式制动器的驻车制动系统实景
--Video
-盘鼓组合式制动器结构实景
--Video
-真空助力器及制动主缸结构实景
--Video
-长城哈弗制动系统布置实景
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-期末考试