内容概述:CVT变速箱的结构特点与「渐变的丢转」,耐用型自动变速箱的理想选项。【CVT·无级变速器】的本质为连续可变传输,可理解为改变传动比(换挡)过程中动力不切断,或者说这种变速箱在限定的范围内有无数个前进挡,升档的感受是超级绵密的。能实现这种特殊的换挡优势是基于特殊的换挡结构,参考图组。
图1:锥形轮与钢带的组合

图2:换挡动态状态演示

连续可变的传输无法在齿轮组结构的自动变速箱上实现,因为每一次换挡都需要分离齿轮再结合,这一动作的过程是要切断动力的。但是CVT利用两组由液压力控制的锥形轮,夹住钢带后以滚动摩擦的方式换挡;换挡动作中不需要分离再结合,因为两者正常贴合不需要分离即可通过锥轮夹角的变化改变钢带的角度,也就是正常的换挡。

重点:摩擦的概念是物体表面分子的碰撞产生的相互作用力,按照固定方式引导摩擦则会产生定向作用力。然而摩擦是必然产生磨损的,因为相互作用力的产生基础是“相对位移”,这种物理现象的结果是摩擦损耗。
而且滚动摩擦并不是传动中的唯一状态,在锥轮钢带润滑状态异常,或者发动机瞬间输出的扭矩大于两者之间的摩擦极限后,结果会出现滑动摩擦(概念就像打磨抛光)。

过程:CVT的锥轮钢带即使温和的使用也会产生磨损,驾驶风格稍微激进一些则会因两种摩擦概念快速的加重磨损。所以这种机器的耐用性是很差的,而且摩擦时还会产生热能。
假设以高速公路通勤为主,频繁的高功率输出(超车)会让变速箱出现高温保护,此时车辆的动力会受到限制甚至失去动力,车辆的驾驶安全则无法保证。然而还不是CVT的主要缺点,而低温冷启动不热车无法换挡也不是大问题,问题是慢慢变得严重的“丢转”会影响性能与油耗。

丢转概念:发动机飞轮转速高(输出功率高),但离合器因磨损严重导致摩擦系数降低,其转速远低于飞轮转速,导致动力变差油耗升高。【丢转】一般指手动挡或AMT/DCT等使用离合器传动的变速箱的问题,但是CVT其实也会丢转。因为钢带的磨损会逐渐变得严重,结果则是摩擦系数逐渐的下降;那么通过锥形轮输出的动力如果超过了摩擦极限,结果必然是两者以打滑状态损耗掉锥轮的转矩。整体输出功率降低就要拉升转速,在打滑状态下输出高功率,然而发动机的转速越高则喷油量越大。


很多CVT新车以120km/h巡航的转速可以低至2500rpm左右,然而随着用车时间的延长,同样车速的巡航转速会逐渐升高,即使到3500/4000rpm区间也是不用惊讶的。
实际感受过的一些CVT汽车确实有这种问题,最高标准是从3000左右升高到4000左右,然而总里程数才不过10万多公里。达到这种程度后会很有意思,起步瞬间加大油门会感受到轰鸣,然而车辆竟然没什么动静……也就是商用车辆总不会选择CVT的原因,轻中重型客货车更是不会考虑。

总结:行驶里程多且以高速通勤为主的车辆,理想的自动变速箱选项还是「AT」。这种机器使用液力变矩器传动,换挡结构是基础的齿轮组;只要调校理想且前进挡足够更多(≥6),那么这种机器不仅会很耐用而且升档平顺性不输CVT,降档滑行阶段总会比CVT平顺一些。
备选项可以参考湿式双离合(DCT),这种机器的离合器有机油的润滑与散热保护,耐用性也是挺好的。只是DCT低速换挡时还是容易出现顿挫,但也有传动效率的优点;如果装备DCT的汽车性能比同级竞品强,那么这种机器也是值得选项的。
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