CVT变速箱的两类选项:液力变矩器&离合器哪种体验好?

如题所述

第1个回答  2020-10-22

内容概述:CVT变速箱的两类型传动结构,匹配钢带锥轮的理想标准解析。

【CVT·continuously variable transmission】释义为连续不阶段传输的变速箱,也称之为“无级变速器”。这种机器的特点并不在于传动结构,而是由特殊的换挡结构进行命名;而那种类型的传统系统适合无级变速,解析的基础是了解这种机器的运行原理,本篇将分为两节解析。

运行原理

发动机输入到变速箱的动力,直接驱动的是「主动锥轮」,也就是箱体内的动力输入端。主动轮会通过钢带连接另一组从动锥轮,通过主轮推动钢带使从动轮转动,随即将动力传递到传动轴与车轮。

换挡原理:锥形轮是的夹角是可以变化的,液压力会同时改变主动与从动轮的角度;于是钢带的夹角也就会发生变化,主动轮推动钢带输出的转矩肯定是会变化的。而转矩的变化就是扭矩的升降,锥轮转速与发动机转速同步变化,输出功率(马力)也就能调整车速了;其实这也是一种换挡方式,只是锥轮的每一点点夹角的变化,都等于一个前进挡的概念。由于数字可以无限小,所以CVT的前进挡理论上就可以无限多。

重点:锥轮与钢带是贴合的状态,而且是在非常高的压力作用下结合。传递动力的基础是三者之间的「滚动摩擦」,尤其是主动轮推动钢带时摩擦程度会大一些。

摩擦起热

摩擦磨损

相信这两个概念应该是众所周知的,比如“磨刀”就是用把钢板放在粗糙的磨刀石上打磨,将钢板边缘处的钢材磨损掉一部分,留下中间薄薄的一层就就是所谓的“磨出刀刃”。其本质只是钢材的“切割改型”,利用的是物质表面接触时产生的相互作用,也就是分子碰撞的概念;主动轮之所以能推动钢带,原因是定向传动(作用力),这种状态同样是存在磨损的。

【锥轮钢带】都是金属材质,材料硬度虽然很高,但是在都很高的状态下则是一种“互相伤害”的状态;而决定碰撞摩擦程度的基础是输出转矩的大小,假设两者摩擦系数只能承受200N·m的最大扭矩,发动机峰值扭矩在其范围之内尚可延缓并降低磨损程度,反之超过阈值就不会是单纯的滚动摩擦了。

「滑动摩擦」是CVT要面对的最大问题,所谓滑动可以将其想象为“刹车过程”;刹车减速时将车轮抱死,在地面上是不是会留下一道很长的印记。这就是滑动摩擦的状态,也就两种物体都不运转,而是面与面的接触磨损;黑色的印记是磨损掉的橡胶,锥轮钢带的滑动摩擦则会出现金属屑,钢带也会想“钝刀”一样被磨薄。

问题:正常的滚动摩擦传动会存在磨损,且程度其实并不低。磨损的程度加深会降低钢带的压力与摩擦系数,说白了就是CVT后期可承受的最大输入扭矩越来越低,初期是200N·m后期可能只有170N·m。

那么发动机仍然以标准峰值输出时,钢带就会开始出现滑动摩擦了;所以这种机器一旦出现轻微的打滑丢转,紧随而来的就是快速变严重的打滑。想要延缓磨损程度则要保守的驾驶,同时发动机也需要匹配相当差的机型,那么传动结构自然更适合【液力变矩器】。

两种结构

液力变矩器

湿式多片式离合器

负责衔接发动机与变速箱的传动结构就这么两种,CVT是两种都用过的。比如邦奇与曾经奥迪使用过的CVT,用的就是多片离合;这种结构在挂入前进挡后就会刚性结合,发动机输入的动力会以最低的损耗,以及最快的速度传递到变速箱。

所以使用这种结构的无级变速器的动力响应还是挺好的,但是动力越强其耐用性就会越差;比如奥迪使用的「加强钢链」也扛不住中大排量发动机的频繁高功率输出,钢链的磨损程度大的离谱,于是后期奥迪汽车毅然决然的放弃了这种机型。

至于邦奇的CVT则多为控制制造成本,毕竟这种结构要比液力变矩器精简的多;而且不用考虑变速箱油的特殊性,用车成本也会更低一些。只是在切换挡位时总能感觉到明显的冲击感,这要比液力变矩器选项差得多了。

【液力变矩器】是AT变速箱最早普及使用,无级变速器晚了几乎三十年才被发明。所以有样学样也是可以理解的,毕竟这种机器的传动感受比较“绵柔”;在平均时速≤10km/h的范围内,发动机只驱动变矩器泵轮搅动变速箱油,油液通过导轮传递并推动涡轮转动,这是输入动力的过程。

油液的传动并不会像离合器刚性结合的瞬间那么冲,所以起步加速会感觉平稳一些;CVT本就是种不宜追求驾驶乐趣的廉价机型,匹配价格低一些的汽车则应尽可能的降低用户后期的开支,同时以提升驾乘品质对耐用性差的缺点进行补偿,所以选择液力变矩器也就是最好的了。

总结:CVT变速箱要慎重选择,一般超过8万元的高品质汽车就不在使用这种机器了。使用行星齿轮组换挡的AT/DCT(湿式),这两种机器前者用液力变矩器,后者用双湿式离合器,分别对标平顺兼顾性能与高性能,这是比无级变速器理想很多的选项。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

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