日系车为什么多使用CVT?


CVT也叫无级变速器。CVT与有级变速器(双离合变速器、AT变速器)的区别在于,它没有明确具体的挡位,它的变速比是是间断的,而是可以不断变化一系列连续的值,因此动力传输持续而顺畅,对比与有级变速器,实现了的更好的经济性、平顺性,进而降低了汽车排放,对比有级变速器,其制造成本也相对低一些。

日产CVT变速器内部构造图

CVT变速器的主要的部件是两个滑轮和一条金属带,其中金属带是套在两个滑轮上的。滑轮由两片轮盘组成,在这两个轮盘中间,形成一个V形凹槽,其中一边的轮盘是由液压控制机构控制的,轮盘可以根据不同的发动机转速,进行分开和拉近的动作,V形凹槽也将随着分开和拉近动作进而变宽和变窄,并将将金属带升高和降低,从而进一步改变金属带与滑轮接触的直径,这样就相当于齿轮变速中切换不同直径的齿轮。实际变化中,金属带两端的两个滑轮是呈反向调节的,即其中一个带轮凹槽逐渐分开变宽时,另一个带轮凹槽就会逐渐拉近变窄,这样从而快速加大传动比的变化,是变速速度更加的快速。

CVT滑轮

CVT原理图

其实CVT技术的发展,已经有了一百多年的历史。德国奔驰公司是在汽车上最早采用CVT技术,其在1886年就生产了V型橡胶带式CVT,并安装在该公司生产的汽油机汽车上。进入20世纪90年代,汽车界对CVT技术的研究开发也日益重视,特别是在微型车中,CVT被认为是关键技术。1997年上半年,日本日产公司开发新款CVT,并使用在2.0L汽车上。在此基础上,日产公司在1998年开发了一种为中型轿车设计的包含一个手动换档模式的CVT。新型CVT采用了一个最新研制的高强度宽钢带和一个高液压控制系统。1999年上半年,美国的福特公司和德国ZF公司开始合作并为福特公司的轿车和轻型载货车生产CVT。ZF公司所设计的CVT是一种变矩器式变速器,使用为安装横向发动机前轮驱动汽车生产的钢带。ZF公司宣传:与四档自动变速器相比,CVT系统能够将加速性能提高10%,燃油经济性提高10%-15%。

早期概念图,非原物

此后的CVT发展中,逐渐发展出了钢带和钢链作为CVT传动带,钢带是由两根内嵌的钢带作为基础支撑,金属带上面内嵌卡着几百个钢片,采用这种结构的钢带,只能采用“推”的方式传递动力。钢链从结构上和钢带有着明显的不同,链条的结构上由两束环形钢片和拉片组成,链条的这种机构只能通过“拉”的方式进行动力传递。钢带通常适用于小扭矩的发动机,而钢链通常用于大扭矩的发动机,从实际的使用情况变现看,钢链也更加的耐用一些,使用寿命也更长一些,世界上偏向于性能的CVT变速箱也都采用了钢链方案,例如早起的奥迪Multitronic CVT、斯巴鲁Lineartronic CVT,日产CVT8HT等。

CVT钢链

CVT钢带

CVT因为其自身机构的特点有着明显的优缺点。由于没有了一般自动挡变速箱的传动齿轮,也就没有了自动挡变速箱的换挡过程,由此带来的换档顿挫感也随之消失,因此CVT变速箱的动力输出是线性的,在实际驾驶中非常平顺 。CVT的传动系统理论上挡位可以无限多,挡位设定更为自由,传统传动系统中的齿轮比、速比以及性能、耗油、废气排放的平衡,都更容易达到 。CVT传动的机械效率、省油性大大优于普通的自动挡变速箱,仅次于手动挡变速箱,燃油经济性要好很多。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。CVT变速箱传动的钢带能够承受的力量有限,现在仍普遍采用在低扭矩汽车上使用。

CVT钢带断裂

现在CVT变速器普遍采用在日系品牌汽车中。日本因为本国岛国的资源条件,国内石油基本多需要进口,所以国内汽车也多注重油耗,CVT的省油属性是非常符合日本人的汽车发展理念,并且日本国内流行小车文化,为了节省车内空间,比较小巧的cvt变成了首选。综合一系列因数,日本车企在变速箱领域对于CVT情有独钟,并投入了大量的研发时间和财力,使日本在CVT变速器技术上有了丰厚的底蕴。

日本本土kcar

随后日系车也凭借着CVT省油和质量可靠的优势,逐渐在全球站稳了脚跟,其全球销量也名列前茅,CVT变速器帮日本人赚了不少钱,还干翻了欧洲车企和美国车企。

最后,想问大家一个问题,您的爱车是CVT变速器吗?有出现过变速箱问题吗?欢迎留下您的看法!