無(wú)級(jí)變速機(jī)原理及其缺陷
自動(dòng)變速器，利用行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行變速，它能根據(jù)油門(mén)踏板程度和車(chē)速變化，自動(dòng)地進(jìn)行變速。而駕駛者只需操縱加速踏板控制車(chē)速即可。   
一般來(lái)講，汽車(chē)上常用的自動(dòng)變速器有以下幾種類(lèi)型：液力自動(dòng)變速器、液壓傳動(dòng)自動(dòng)變速器、 電力傳動(dòng)自動(dòng)變速器、有級(jí)式機(jī)械自動(dòng)變速器和無(wú)級(jí)式機(jī)械自動(dòng)變速器等。其中，常見(jiàn)的是液力自動(dòng)變速器。液力自動(dòng)變速器主要是由液壓控制的齒輪變速系統(tǒng)構(gòu)成，主要包含自動(dòng)離合器和自動(dòng)變速器兩大部分。它能夠根據(jù)油門(mén)的開(kāi)度和車(chē)速的變化，自動(dòng)地進(jìn)行換擋。  
無(wú)級(jí)變速機(jī)（CVT）： 
無(wú)級(jí)變速機(jī)是由兩組變速輪盤(pán)和一條傳動(dòng)帶組成的。  
因此，其比傳統(tǒng)自動(dòng)變速器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積更小。另外，它可以自由改變傳動(dòng)比，從而實(shí)現(xiàn)全程無(wú)級(jí)變速，使汽車(chē)的車(chē)速變化平穩(wěn)，沒(méi)有傳統(tǒng)變速器換擋時(shí)那種“頓”的感覺(jué)。  
無(wú)級(jí)變速機(jī)屬于自動(dòng)變速器的一種，但它能克服普通自動(dòng)變速器“突然換擋”、油門(mén)反應(yīng)慢、油耗高等缺點(diǎn)。  
CVT變速器具有重量輕體積短、燃油經(jīng)濟(jì)性好、動(dòng)力輸出平順等特點(diǎn)，并逐步被更多的廠(chǎng)家應(yīng)用，但新技術(shù)也會(huì)帶來(lái)新問(wèn)題。  
你所駕駛的CVT無(wú)級(jí)變速機(jī)轎車(chē)在行駛中是否會(huì)遇到下列情況呢？如D擋起步時(shí)不走車(chē)，讓你每次起步時(shí)都小心翼翼，每天早上等紅燈時(shí)使你心慌；在跟車(chē)時(shí)踩剎車(chē)向前竄叫你心跳。癥狀雖不嚴(yán)重，但在突然出現(xiàn)時(shí)也會(huì)嚇你一跳。  
CVT式無(wú)級(jí)變速機(jī)是近幾年才在轎車(chē)上逐漸興起的一種無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器，由于它技術(shù)獨(dú)特、進(jìn)入市場(chǎng)時(shí)間短，自然就會(huì)遇到一些比較新鮮的問(wèn)題。近來(lái)偶聞國(guó)產(chǎn)匹配Multitronic無(wú)級(jí)變速機(jī)的奧迪轎車(chē)會(huì)出現(xiàn)下列癥狀：  
1 、剎車(chē)問(wèn)題：慢速剎車(chē)時(shí)，轉(zhuǎn)速在將要停而未停的時(shí)候會(huì)忽悠一下，突然下降到很低的程度，大概只有200～300轉(zhuǎn)，然后再上升（也就1/10秒）。怠速滑行到慢速剎車(chē)時(shí)，你可注意到轉(zhuǎn)速表指針突然下降，1/10秒左右迅速恢復(fù)。感覺(jué)車(chē)輛突然撮車(chē)或者像是向前竄了一下。這種現(xiàn)象越是柔和剎車(chē)越明顯。  
2 、加速問(wèn)題：匹配Multitronic無(wú)級(jí)變速機(jī)的奧迪在加速時(shí)感覺(jué)比較慢，有時(shí)候甚至給比較大的油門(mén)車(chē)速也沒(méi)太大變化，然后突然一下竄出去。  
3 、另一種現(xiàn)象是掛前進(jìn)擋（D）起步時(shí)不走車(chē)，踩油門(mén)也沒(méi)用。此時(shí)要先掛入空擋（N）再掛入前進(jìn)擋（D），方可正常起步。  
以上問(wèn)題并不是時(shí)時(shí)在現(xiàn)，而是隨機(jī)出現(xiàn)，所以比較令人頭痛。出現(xiàn)上述問(wèn)題時(shí)要保持頭腦冷靜，不要驚慌失措，以防止誤操作。出現(xiàn)以上情況后要及早重視，及早修理，如果是在質(zhì)保期，廠(chǎng)家可免費(fèi)醫(yī)治。（奧迪質(zhì)保期是1年或2萬(wàn)公里，以先到為準(zhǔn)。）  
解決方法是更換變速器中的閥體，還要進(jìn)一步重新設(shè)定控制程序。閥體的價(jià)格較貴，大概16000元左右，再加上變速箱油等附料及工時(shí)費(fèi)總共將近要花費(fèi)2萬(wàn)元。維修時(shí)間大約3小時(shí)左右。更換閥體后癥狀可消失，但好還是要重新設(shè)定程序。  
在國(guó)外，裝配無(wú)級(jí)變速機(jī)的轎車(chē)個(gè)別車(chē)輛也會(huì)遇到些奇怪的問(wèn)題。如一位MINI車(chē)主反應(yīng)他所駕駛的CVT MINI轎車(chē)在60km/h穩(wěn)速行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)突然升到3200～3400rpm，此時(shí)的擋位是D擋，而非運(yùn)動(dòng)模式的S擋。  
不管是冷車(chē)還是熱車(chē)，都遇到過(guò)上述情況。而在50km/h或70km/h恒速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速則保持在2000rpm。上述情況是令人不安，去維修廠(chǎng)經(jīng)過(guò)控制軟件升級(jí)和重新識(shí)別，故障終得到了解決。而另一位03年CVT奧迪車(chē)主也遇到了國(guó)內(nèi)車(chē)主遇到的問(wèn)題，偶爾在將要停車(chē)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速粗暴。  
CVT與自動(dòng)變速箱結(jié)構(gòu)完全不同，它的內(nèi)部主要是以?xún)蓚€(gè)可改變直徑的傳動(dòng)輪、中間套上傳動(dòng)帶來(lái)傳遞扭矩。傳動(dòng)帶兩頭各繞在一個(gè)錐形輪盤(pán)上，輪盤(pán)的外徑大小無(wú)級(jí)地變化，從而使兩個(gè)輪盤(pán)之間產(chǎn)生從“大比小”到“小比大”的傳動(dòng)比變化，由此實(shí)現(xiàn)變速。  
變速的電子指令都由電子液壓控制系統(tǒng)執(zhí)行，如果控制系統(tǒng)中的一個(gè)小環(huán)節(jié)出了問(wèn)題就會(huì)影響到車(chē)輛行駛。看來(lái)新的技術(shù)也會(huì)遇到新的問(wèn)題，不過(guò)每項(xiàng)技術(shù)總要有從幼稚到成熟的過(guò)程。
它是相對(duì)于市場(chǎng)上的自動(dòng)變速器來(lái)講的，因?yàn)楝F(xiàn)在自動(dòng)檔的車(chē)也是有檔的，一個(gè)一個(gè)升降檔的，只不過(guò)是用電腦來(lái)控制升降。但對(duì)于無(wú)級(jí)變速就不一樣了，不存在換檔了，就像可調(diào)的臺(tái)燈一樣，可以亮一點(diǎn)也可以亮很多，不是一個(gè)個(gè)階梯樣的來(lái)這亮，無(wú)級(jí)變速機(jī)的好大的好處是沒(méi)有換檔時(shí)帶來(lái)的沖擊了。而且它的傳動(dòng)是靠一條可變直徑的金屬帶（CVT鋼帶)來(lái)完成的，而不是靠液壓油或齒輪來(lái)完成的。奧迪的multitronic?就是采用無(wú)級(jí)變速機(jī)。

一、 什么是CVT？
CVT即無(wú)段變速傳動(dòng)，其英文全稱(chēng)Continuouslv VariableTransmission，簡(jiǎn)稱(chēng)CVT。發(fā)明這種變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的是荷蘭人，有其裝置的變速器也稱(chēng)為無(wú)段變速箱或者無(wú)級(jí)變速機(jī)。這種變速器和普通自動(dòng)變速器的大區(qū)別是它省去了復(fù)雜而又笨重的齒輪組合變速傳動(dòng)，而只用了兩組帶輪進(jìn)行變速傳動(dòng)。通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)輪與從動(dòng)輪傳動(dòng)帶的接觸半徑進(jìn)行變速，其設(shè)計(jì)構(gòu)思十分巧妙。由于CVT可以實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)改變，從而得到傳動(dòng)系與發(fā)動(dòng)機(jī)工況的佳匹配，提高整車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性，改善駕駛員的操縱方便性和乘員的乘坐舒適性，所以它是理想的汽車(chē)傳動(dòng)裝置。無(wú)段變速箱轎車(chē)一樣有自己的檔位，停車(chē)檔P、倒車(chē)檔R、空檔N、前進(jìn)檔D等，只是汽車(chē)前進(jìn)自動(dòng)換檔時(shí)十分平穩(wěn)，沒(méi)有突跳的感覺(jué)。 
目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上能見(jiàn)到的、采用了CVT技術(shù)的只有奧迪、飛度、派力奧(西耶那、周末風(fēng))、和旗云4款車(chē)型。

二、 CVT的工作原理
CVT的主要結(jié)構(gòu)和工作原理如圖1所示，該系統(tǒng)主要包括主動(dòng)輪組、從動(dòng)輪組、金屬帶和液壓泵等基本部件。金屬帶由兩束金屬環(huán)和幾百個(gè)金屬片構(gòu)成。主動(dòng)輪組和從動(dòng)輪組都由可動(dòng)盤(pán)和固定盤(pán)組成，與油缸靠近的一側(cè)帶輪可以在軸上滑動(dòng)，另一側(cè)則固定?？蓜?dòng)盤(pán)與固定盤(pán)都是錐面結(jié)構(gòu)，它們的錐面形成V型槽來(lái)與V型金屬傳動(dòng)帶嚙合。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸輸出的動(dòng)力首先傳遞到CVT的主動(dòng)輪，然后通過(guò)V型傳動(dòng)帶傳遞到從動(dòng)輪，最后經(jīng)減速器、差速器傳遞給車(chē)輪來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。工作時(shí)通過(guò)主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的可動(dòng)盤(pán)作軸向移動(dòng)來(lái)改變主動(dòng)輪、從動(dòng)輪錐面與V型傳動(dòng)帶嚙合的工作半徑，從而改變傳動(dòng)比?？蓜?dòng)盤(pán)的軸向移動(dòng)量是由駕駛者根據(jù)需要通過(guò)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)主動(dòng)輪、從動(dòng)輪液壓泵油缸壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的工作半徑可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)變速。
在金屬帶式無(wú)級(jí)變速機(jī)的液壓系統(tǒng)中，從動(dòng)油缸的作用是控制金屬帶的張緊力，以保證來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力高效、可靠的傳遞。主動(dòng)油缸控制主動(dòng)錐輪的位置沿軸向移動(dòng)，在主動(dòng)輪組金屬帶沿V型槽移動(dòng)，由于金屬帶的長(zhǎng)度不變，在從動(dòng)輪組上金屬帶沿V型槽向相反的方向變化。金屬帶在主動(dòng)輪組和從動(dòng)輪組上的回轉(zhuǎn)半徑發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)速比的連續(xù)變化。
汽車(chē)開(kāi)始起步時(shí)，主動(dòng)輪的工作半徑較小，變速器可以獲得較大的傳動(dòng)比，從而保證驅(qū)動(dòng)橋能夠有足夠的扭矩來(lái)保證汽車(chē)有較高的加速度。隨著車(chē)速的增加，主動(dòng)輪的工作半徑逐漸減小，從動(dòng)輪的工作半徑相應(yīng)增大，CVT的傳動(dòng)比下降，使得汽車(chē)能夠以更高的速度行駛。

三、CVT的技術(shù)特性
1.經(jīng)濟(jì)性
CVT可以在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，從而獲得傳動(dòng)系與發(fā)動(dòng)機(jī)工況的佳匹配，提高整車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性。
2.動(dòng)力性
汽車(chē)的后備功率決定了汽車(chē)的爬坡能力和加速能力。汽車(chē)的后備功率愈大，汽車(chē)的動(dòng)力性愈好。由于CVT的無(wú)級(jí)變速特性，能夠獲得后備功率大的傳動(dòng)比，所以CVT的動(dòng)力性能明顯優(yōu)于機(jī)械變速器(MT)和自動(dòng)變速器(AT)。
3.排放
CVT的速比工作范圍寬，能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)以佳工況工作，從而改善了燃燒過(guò)程，降低了廢氣的排放量。ZF公司將自已生產(chǎn)的CVT裝車(chē)進(jìn)行測(cè)試，其廢氣排放量比安裝4-AT的汽車(chē)減少了大約10%。
4.成本
CVT系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零部件數(shù)目比AT(約500個(gè))少(約300個(gè))，一旦汽車(chē)制造商開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn)，CVT的成本將會(huì)比AT小。由于采用該系統(tǒng)可以節(jié)約燃油，隨著大規(guī)模生產(chǎn)以及系統(tǒng)、材料的革新，CVT零部件(如傳動(dòng)帶或傳動(dòng)鏈、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和液壓泵)的生產(chǎn)成本，將降低20%-30%。

四、大量使用的有級(jí)自動(dòng)變速器（AT）的優(yōu)缺點(diǎn)
大量使用的液力自動(dòng)變速箱（AT）不用離合器換檔，檔位少變化大，連接平穩(wěn)，因此操作容易，既給開(kāi)車(chē)人帶來(lái)方便，也給坐車(chē)人帶來(lái)舒適。但缺點(diǎn)也多，一是對(duì)速度變化反應(yīng)較慢，沒(méi)有手動(dòng)波靈敏，因此許多玩車(chē)人士喜歡開(kāi)手動(dòng)波車(chē)；二是費(fèi)油不經(jīng)濟(jì)，傳動(dòng)效率低變矩范圍有限，近年引入電子控制技術(shù)改善了這方面的問(wèn)題；三是機(jī)構(gòu)復(fù)雜，修理困難。在液力變扭器內(nèi)高速循環(huán)流動(dòng)的液壓油會(huì)產(chǎn)生高溫，所以要用指定的耐高溫液壓油。另外，如果汽車(chē)因蓄電池缺電不能啟動(dòng)，不能用推車(chē)或拖車(chē)的方法啟動(dòng)。如果拖運(yùn)故障車(chē)，要注意使驅(qū)動(dòng)輪脫離地面，以保護(hù)自動(dòng)波齒輪不受損害。

五、 CVT無(wú)極變速與普通自動(dòng)檔的區(qū)別
普通人經(jīng)常把自動(dòng)檔變速器和無(wú)級(jí)變速機(jī)（CVT）兩個(gè)概念混為一談。實(shí)際上這兩種變速器結(jié)構(gòu)及工作原理完全不同。CVT結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)變速器簡(jiǎn)單，體積更小，它既沒(méi)有手動(dòng)變速器的眾多齒輪副，也沒(méi)有自動(dòng)變速器復(fù)雜的行星齒輪組。它主要靠?jī)山M變速輪盤(pán)，就能實(shí)現(xiàn)速比無(wú)級(jí)變化。舊款的CVT多用橡膠皮帶做傳動(dòng)元件，缺點(diǎn)是受力有限，容易打滑，而且傳動(dòng)效率低。因此只能用在馬力較小的摩托車(chē)和微型車(chē)上。很多汽車(chē)公司十幾年來(lái)一直都在致力于解決這一難題。如今，奧迪公司率先在這項(xiàng)技術(shù)上做到了“引領(lǐng)時(shí)代”，它使用的是獨(dú)特的多片式鏈帶傳動(dòng)帶、優(yōu)異的電腦控制液壓系統(tǒng)，從而能傳遞強(qiáng)大的扭矩。CVT大的特點(diǎn)是省油，CVT摒棄了傳統(tǒng)自動(dòng)變速器浪費(fèi)能源的液力傳動(dòng)裝置，而采用了新技術(shù)來(lái)提高燃料使用率。CVT的燃料使用率將比手動(dòng)變速器和自動(dòng)變速器都高，能夠比傳統(tǒng)的自動(dòng)檔車(chē)省油5％到15％。
隨著科技的不斷進(jìn)步，CVT技術(shù)的不斷成熟，汽車(chē)變速箱最終會(huì)由CVT替代手動(dòng)變速箱（MT）和有級(jí)自動(dòng)變速箱（AT），無(wú)級(jí)變速汽車(chē)是當(dāng)今汽車(chē)發(fā)展的主要趨勢(shì)。

什么是無(wú)級(jí)變速機(jī)？它是怎么進(jìn)行工作的？
現(xiàn)在，在國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口汽車(chē)當(dāng)中，又出現(xiàn)一種比較新的名詞——CVT，即無(wú)級(jí)變速機(jī)。傳動(dòng)屬于自動(dòng)變速的一種類(lèi)型，由于以前應(yīng)用比較狹窄，所以知道的人不多。
無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)的英文全稱(chēng)Continuouslv VariableTransmission，簡(jiǎn)稱(chēng)CVT，有其裝置的變速器也稱(chēng)為無(wú)段變速器或者無(wú)級(jí)變速機(jī)。這種變速器和普通自動(dòng)變速器的大區(qū)別，是它省去了復(fù)雜而又笨重的齒輪組合變速傳動(dòng)，而只用了兩組帶輪進(jìn)行變速傳動(dòng)。通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)輪與從動(dòng)輪傳動(dòng)帶的接觸半徑進(jìn)行變速的，設(shè)計(jì)構(gòu)思十分奧妙。
發(fā)明這種變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的是荷蘭人。當(dāng)初傳送帶用了V型橡膠帶，材料較差傳遞力矩小，沒(méi)有什么實(shí)用價(jià)值。1979年荷蘭DAF的工程師改用金屬帶，完善并開(kāi)發(fā)出實(shí)用型的CVT系統(tǒng)。它具有零件少，體積小，重量輕，與普通自動(dòng)變速器比較具有較高的傳動(dòng)效率，油耗較低的優(yōu)點(diǎn)。但缺點(diǎn)也是明顯的，就是傳動(dòng)帶很容易損壞，不能承受較大的載荷，但在小功率汽車(chē)上很有市場(chǎng)。富士、菲亞特、德國(guó)福特都先后引進(jìn)CVT，加以改善，用在自己的汽車(chē)上。1984年，善于應(yīng)用新技術(shù)的富士車(chē)廠(chǎng)研制了具有電腦裝置的電子無(wú)段變速傳動(dòng)ECVT，并在1987年2月裝在Justy(J10)汽車(chē)上推出市場(chǎng)。
以富士車(chē)為例，CVT由4大子系統(tǒng)組成，即電磁離合器系統(tǒng)、電子與液壓控制系統(tǒng)、方向轉(zhuǎn)換（前進(jìn)／后退）系統(tǒng)、無(wú)段變速傳動(dòng)系統(tǒng)，核心部分是無(wú)段變速傳動(dòng)系統(tǒng)（CVT System）。無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)系統(tǒng)主要部件是兩個(gè)帶輪和鋼帶，鋼帶套在兩個(gè)帶輪上。帶輪由兩塊呈八字形的輪壁組成，這兩片輪壁中間的凹槽形成一個(gè)V形，其中一邊輪壁由液壓控制機(jī)構(gòu)操縱，可以視不同的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行分開(kāi)與拉近的動(dòng)作，V形凹槽也隨之變寬或變窄，將鋼帶升高或降低，從而改變鋼帶與帶輪接觸的直徑。兩個(gè)帶輪反向調(diào)節(jié)，即其中一個(gè)帶輪凹槽逐漸變寬時(shí)，另一個(gè)帶輪凹槽就會(huì)逐漸變窄。 
   
無(wú)段變速傳動(dòng)系統(tǒng)（CVT）
這樣，當(dāng)汽車(chē)慢速行駛時(shí)，可以令主動(dòng)帶輪的凹槽寬度大于被動(dòng)帶輪凹槽，主動(dòng)帶輪的鋼帶園周半徑小于被動(dòng)帶輪的鋼帶園周半徑，即小園帶大園，因此能傳遞較大的扭矩。當(dāng)汽車(chē)逐漸轉(zhuǎn)為高速時(shí)，主動(dòng)帶輪的一邊輪壁向內(nèi)靠攏，凹槽寬度變小迫使鋼帶升起，直至高頂端，而被動(dòng)帶輪的一邊輪壁剛好相反，向外移動(dòng)拉大凹槽寬度迫使鋼帶降下，即主動(dòng)帶輪鋼帶的園周半徑大于被動(dòng)帶輪鋼帶的園周半徑，變成大園帶小園，因此能保證汽車(chē)高速度時(shí)的速度要求。
無(wú)級(jí)變速機(jī)轎車(chē)一樣有自己的檔位，停車(chē)檔P、倒車(chē)檔R、空檔N、前進(jìn)檔D等，只是汽車(chē)前進(jìn)自動(dòng)換檔時(shí)沒(méi)有突跳的感覺(jué)，十分平穩(wěn)。
由于近年材料技術(shù)的發(fā)展，提高了金屬帶的承受力，使無(wú)段變速傳動(dòng)已經(jīng)不局限于小功率汽車(chē)上的應(yīng)用，在高檔轎車(chē)上也有了它的蹤跡。1999年在歐洲市場(chǎng)推出的奧迪A6型2.4升轎車(chē)，率先裝配了無(wú)段變速器。據(jù)廠(chǎng)方介紹，奧迪2.4升V6發(fā)動(dòng)機(jī)大扭矩是230牛頓米，而無(wú)段變速器的大扭矩輸出是299牛頓米，能力綽綽有余。同時(shí)，無(wú)段變速器傳動(dòng)比寬，遠(yuǎn)較手動(dòng)變速器和普通自動(dòng)變速器靈活，關(guān)鍵技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只須改變金屬帶在兩端帶輪的園周半徑即可變速，可以隨時(shí)改動(dòng)變速器的參數(shù)以適應(yīng)不同地區(qū)市場(chǎng)的需要。當(dāng)然，CVT仍然有它的應(yīng)用局限性，其關(guān)鍵仍然是金屬帶的承受能力，因此，目前只能應(yīng)用在輕型汽車(chē)上。
近來(lái)，包括國(guó)產(chǎn)的一些車(chē)上都在進(jìn)行CVT裝配引進(jìn)，如奧迪、廣本的飛度，以及奇瑞的旗云等等。

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