CVT变速箱（无级变速器）

CVT变速箱

无级变速器

CVT（全称ContinuouslyVariableTrans-mission)）又名无级变速器，结构比传统变速器简单，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，它主要靠主、从动轮和金属带来实现速比的无级变化。

其原理是与普通的变速箱一样大小不一的几组齿轮在操控下有分有合，形成不同的速比，像自行车的踏板经大小轮盘与链条带动车轮以不同的速度旋转。由于不同的力度对各组齿轮产生的推力大小不一，致使变速箱输出的转速也随之变化，从而实现不分档次的徐缓转动。

CVT采用传动带和可变槽宽的棘轮进行动力传递，即当棘轮变化槽宽肘，相应改变驱动轮与从动轮上传动带的接触半径进行变速，传动带一般用橡胶带、金属带和金属链等。

历史

1899年开始就出现了轴向可调锥盘宽V形胶带式无级变速器。

1959荷兰的VanDoone的胶带式无级变速器在DAF轿车搭载成功，总产量达到82.5万辆。

1969年，VanDoone开发轴向可调锥盘金属带式无级变速器，

1975年实现装车，1990年以后开始推广到日本的日产、三菱、美国的福特等汽车。

1988年，日本NSK开始开发半环环盘滚轮式无级变速器。

1992年，德国的ZF和LUK公司开发摆销链式无级变速器，

1994年在摆销链式无级变速器奥迪A4、A6轿车上搭载成功，开始批量生产。

1995年，Torotrak、NSK和MercedesBenz开发全环环盘滚轮式无级变速器成功。

2006年装配CVT的汽车总产量已经达到250万辆。

研发

1992年成功研发出配置在“K11型MARCH”上的“N-CVT”（采用电磁离合器），并开始量产。

1997年首次成功研制出能与2.0L级别前驱车型匹配的”Hyper-CVT（采用液力变矩器）；

2000年成功研发出与3.0L级别后驱车型匹配的“EXTROID-CVT”。日产公司还研制出采用液力变矩器的“XTRONIC-CVT”，成功的应用到3.5L大排量汽车上。

XTRONIC-CVT是通过由“液力变矩器”与“钢带、带轮”构成的无级变速器的组合，天籁轿车采用REOFO9A型无级变速器，轩逸采用REOFO10A型自动变速器。

优点

燃油经济性好

CVT可以在相当宽的范围内实现无级变速，可获得传动系与发动机工况的最佳匹配，依靠变速器无级调速来适应汽车的各种速度，使发动机长时间工作在最佳工况，因此可以提高发动机燃烧效率，燃油经济性相应地得到提高。

动力性好

CVT能与发动机实现闭环控制，充分调动发动机的最大扭矩，其减速增扭的性能明显优于MT和AT，所以装配在需要强调扭力的SUV车型，CVT汽车的加速性能（0~100km/h）比AT汽车提高7.5%~11.5%，高速状态加速性优于MT汽车。CVT的特性使动力性能明显优于手动变速器(MT)和自动变速器(AT)。

舒适性好

CVT可以改善驾驶舒适性能。CVT没有档位，变速过程连续而线性，提速无换挡冲击，急加速时没有AT的退档顿挫现象，CVT系统有很宽的传动比，一般在2.400—0.395，高速行驶时发动机转速低、噪音小，使驾驶员及乘客能够享受旅途安静轻松的舒适感觉。

操控性好

CVT变速器与液力变矩器匹配，液力变矩器可以放大发动机扭矩，所以起步快，加速更加顺畅。驾驶员超车时深踩油门不会有AT退档的感觉，而是改变速比放大扭矩。在高速过弯时，松开油门没有AT的升档现象，可保持扭矩高速出弯。CVT具有比AT更优异的发动机制动效果，CVT在上下坡时能自动探测坡度，在上坡时自动调整速比增加扭力输出；在下坡时能加大发动机制动力矩，以降低下长坡时的滑行速度，提升了安全性与操控性。

终身免维护

CVT的可靠性与寿命主要取决于金属带传动组件材质，据荷兰VDT公司技术资料称，现在新的设计和技术已经解决了CVT过去存在的问题，80万套CVT在世界各地试用的结果，出现故障的只有200套，故障率为0.25%。可见，该系统质量高，使用可靠。采用高强度优质材料、精密制造技术使CVT可达到与发动机相同的寿命并终身免维护。

有害气体排放少

由于CVT可以实现与发动机的闭环控制，可使发动机经常处于经济转速区域内运转，改善燃烧过程，从而降低了有害气体排放，同时可以延长三元催化器、氧传感器的使用寿命。德国ZF公司将自己生产的CVT装车测试，其有害气体排放物比装备4档自动变速器的汽车减少约10%，大大减少了对环境的污染。

成本低

CVT系统结构简单，零部件数目比AT少很多，一旦开始大规模生产，CVT的成本将会比AT小，随着大规模生产以及系统、材料的革新，CVT的生产成本将进一步降低。组装与维修成本随之下降，其简单的结构与较低的成本及优异的性能使CVT的前景十分广阔。

工作原理

启动离合器主动滑轮金属带动力输入轴半轴动力输出从动齿轮差速器行星齿轮差速器侧齿轮动力输出主动齿轮中间转动从动齿轮从动轴从动滑轮

CVT的结构主要由两组带轮（主动轮、从动轮）和传动带（钢带）油泵、液力变矩器、执行机构（阀体、油路）、传感器、电脑等构成。

液力变矩器

液力变矩器的作用是将发动机的扭矩传递给CVT，使汽车前进、后退顺利起步，液力变矩器可以将发动机的扭矩放大，使起步更加快速。当车速达到设定的速度时，液力变矩器的泵轮（连接发动机的轮）和涡轮（连接CVT的轮）锁止，此时的传动效率达到100%。液力变矩器另一作用是缓解来自发动机与路面的冲击力，延长传动组件的使用寿命。

可变直径带轮

CVT有两组带轮（主动轮与从动轮），每组带轮分为两半部分组成，带轮一侧为固定式，另一侧带轮可以在轴上滑动，两个带轮的内侧是有倾斜角度的锥形面，两侧相对构成V形槽，V形槽与传动带的侧面接触（啮合点）。通过油压控制主动轮与从动轮的夹紧与放松，来改变带轮锥面与传动带啮合点的工作直径，（即一个轮直径增大、另一个轮直径减小）从而改变传动比。（主动轮直径小、从动轮直径大时为减速状态，用以提高扭矩。主动轮直径大、从动轮直径小时为增速状态，用来提高车速）。

高强度钢带

传动带由两束环形钢带和推片组成，每组传动带有两束环形钢带，每束钢带由12层（片）高拉力薄钢片叠加而成，钢带采用日产专利材料T702高强度钢而加工（每片抗拉强度达到2000mpa），推片

是由400余片高强度压力钢片组成，环形钢带的作用是将推片压紧在带轮的V型槽上，使推片与带轮间产生足够的摩擦力，推片可以在钢带的直线段纵向滑动，推片的作用是通过挤压的推力传递扭矩。东风日产钢带CVT的最大特点就是“推式传动”。

ASC

原装进口的第三代CVT在第二代CVT的基础上，采用了更加先进的ASC控制单元。变速转换模式由原来的20种增加到700多种。通过油门踏板、发动机转速、车速、档杆位置等传感器提供信息，电脑随时计算判断驾驶员意图，然后向执行系统发出操控指令，随时提供符合驾驶员意愿执行动作，指挥完成前进、倒档的切换，急加速、手动模式、经济模式、发动机制动等执行动作。高应答执行系统（包括油泵，电磁阀等，档位切换装置），能够快速精确的执行ASC控制单元发出的各项指令。

难题

液压调速，只能移动一个锥形盘，这会导致V型带的中心偏移，影响更大的传动比。

可以换种调速方式，用丝杆可以解决这一问题。

1、相比传统自动挡变速箱而言，它的成本要略高；而且操作不当的话，出问题的概率更高。

2、CVT变速箱本身还有它的缺点，就是传动的钢制皮带能够承受的力量有限，一般而言超过2.8L排量或者280N·M以上的动力是它的上限，不过我们也看到现在有越来越多的车型，诸如奥迪或者日产，都已经打破了这个上限，相信钢带的问题会逐步得到解决。

参考资料

1.CVT变速器·新浪网

2.为何日系偏爱它?解读CVT变速箱的那些事·搜狐汽车