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电控机械无级自动变速器
本章主要内容:
概述
CVT的结构与工作原理
典型CVT系统
CVT的使用与维修
电控机械无级自动变速器概述
电控机械无级自动变速器CVT即(Coutinuously Variable Transmission)。
汽车之所以需要变速箱,是因为内燃机的工作特性,或者说是由内燃机的缺点决定的。在汽车行驶时,最需要扭力的时刻是加速,尤其是静止情况下的加速时。但是引擎在怠速阶段又偏偏最缺乏扭力,如果没有变速箱,别说加速,汽车就算正常行驶恐怕也十分的困难。
普通的变速箱,无论是手动的或者是自动的,都必须将引擎转速以一定数目的比例来分段,慢速行驶时,变速箱以低档将引擎所发出的扭力增倍输出,但是问题在于车速的升降仍然和引擎本身的转速挂钩。只不过比例的常数不同而已。因此引擎要被设计成有一定的宽度的扭力范围,从而影响了输出效率。因此,如果我们可以反其道而行之,制造一个可以转变扭力和转速的装置,将引擎锁定在一个很窄的转速范围下工作,这样引擎的扭力,马力和输出效率都能够设计的极出色。为此工程师设计了CVT.
CVT发展至今,其基本工作原理大致不变。都是利用两个或者两个以上的摩擦面传递动力,而速度的改变是透过摩擦面接触的半径来进行的,即引擎转速保持不变,仍可以通过改变半径来改变车轮的转速,从而达到改变车轮转速的目的。
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采用CVT技术的鼻祖,早在1886年就将V型橡胶带式CVT安装在该公司生产的汽油机汽车上。1958年, Doorne博士研制成功了名为Variomatic的双V型橡胶带式CVT,并装备于DAF公司制造的Daffodil轿车上,其销量超过了100万辆。但是由于橡胶带式CVT存在一系列的缺陷:功率有限(转矩局限于135Nm以下),离合器工作不稳定,液压泵、传动带和夹紧机构的能量损失较大,因而没有被汽车行业普遍接受。
然而提高传动带性能和CVT传递功率极限的研究一直在进行,将液力变矩器集成到CVT系统中,主、从动轮的夹紧力实现电子化控制,在CVT中采用节能泵,传动带用金属带代替传统的橡胶带。新的技术进步克服了CVT系统原有的技术缺陷,导致了传递转矩容量更大、性能更优良的第二代CVT的面世。
进入20世纪90年代,汽车界对CVT技术的研究开发日益重视,特别是在微型车中,CVT被认为是关键技术。全球科技的迅猛发展,使得新的电子技术与自动控制技术不断被采用到CVT中。
1997年上半年,。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采用一个最新研制的高强度宽钢带和一个高液压控制系统。通过采用这些先进的技术来获得较大的转矩能力,日产公司研究开发CVT的电子控制技术,传动比的改变实行全档电子控制,汽车在下坡时可以一直根据车速控制发动机制动,而且在湿滑路面上能够平顺地增加速比来防止打滑。
日本三菱公司已选择了CVT平顺无能量损失地传递直喷式发动机的动力来驱动汽车。V型带/传动轮机构可以保证在所有速率下发动机动力平顺无间断地传递。CVT根除了传统的自动变速器通过齿轮换档时的打齿现象,从而获得更满意的响应和控制。三菱公司准备采用直喷式发动机()与CVT组合。
日本富士重工同时拥有15年开发CVT的经验。1997年5月,富士重工将它的Vistro微型车装配了全计算机控制式E-CVT(含有六档手动换档模式的CVT)。驾驶员无须操作离合器就可以进行六档变速。富士重工在Pleo微型车上采用一种有锁止式变矩器的电控式CVT、通过小范围锁止可以使液力变矩器的滑动保持在最小值,行星齿轮用来切换前进档/倒退档。传动比范围从1:10-:1。