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详解KRG锥环无级变速器
来源:本站收集  作者:佚名  2013-04-16 08:32:18


2.3 KRG锥环式无级变速器的胀紧机构
    CVT无级变速器根本的致命弱点就是机械效率与传递转矩不可兼得,KRG锥环式无级变速器自然也不例外。KRG锥环式无级变速器的动力传输结构与CVT无级变速器一样,都不是使用传统的齿轮或链条等连接方式传递动力,而是依靠接触摩擦来传递动力,所以需要胀紧机构为接触部分提供压力,以避免接触摩擦部位打滑而造成的动力流失,因此,KRG锥环式无级变速器胀紧机构就显得特别关键。工程师们在输出滚锥的轴承上设计了一套自胀紧结构(图17),KRG锥环式无级变速器的传动锥环和滚锥之间的夹紧力是通过输出滚锥的轴向移动来实现的(图18),胀紧机构能够减小两个滚锥之间的间隙,增加二者间锥环的接触压力,保证动力传递效率。当传动锥环带动输出滚锥转动时,输出滚锥的被动旋转和轮端阻力使胀紧机构发生扭转(图19),这种扭转力使胀紧机构内的滚珠沿着斜槽运动,将胀紧机构推开,迫使输出滚锥向右侧移动,这样一来其与输入滚锥的间隙变小,锥环所承受的压力增加,提升锥环和滚锥之间的摩擦力,保证动力传输效率。由滚珠和斜槽组成的机械式转矩传感器能将输出转矩转换成轴向压力,通过定位在输出轴转矩传递路径上的位置,此机械系统可“感受”到各种转矩变化,并将其转化为相应的轴向力,从而在机械效率和传递转矩之间实现自动机械式调节。这种简单的机械式结构的过人之处在于没有使用常用的昂贵电子传感器和电控/液压系统,在节省成本的同时工作可靠性得到保障。但是其缺点也是明显的,那就是当系统转矩需求变大时,整个KRG锥环式无级变速器的机械效率就会明显降低,而且低得离谱。据了解,目前的KRG锥环式无级变速器的传动效率可以接近90%左右,可承受的发动机转矩为180N·m左右,并且主要是针对横置发动机前轮驱动车型开发。目前,可以承受400N·m转矩的图19输出滚锥的被动旋转和轮端阻力使胀紧机构发生扭转KRG锥环式无级变速器尚在研发当中。




2.4 KRG锥环式无级变速器的起动装置
    在理论上KRG锥环式无级变速器可以使用液力变矩器、湿式离合器、干式离合器作为起动元件。由于成本及舒适性要求不是很严格,在小型车上可以使用干式离合器,而以舒适性为导向的车辆则更倾向于使用液力变矩器。然而在实际驾驶体验过程中,对于小排量汽车低速转矩不足的情况,干式离合器在接合过程容易引起车辆熄火,换用液力变矩器则会既增加成本又降低效率。在离合器控制方面,KRG锥环式无级变速器使用的干式离合器像AMT变速器一样,采用电子控制,所不同的是,其离合器控制机构不像大多数AMT变速器那样使用电一液控制系统(由电子泵、液压执行机构等组成的控制系统)来控制离合器的接合与分离,而是采用电动机控制离合器,在结构上更加简单,响应速度也更快。

2.5 KRG锥环式无级变速器的挡位控制机构
    KRG锥环式无级变速器的挡位控制机构与传统CVT无级变速器相似,是依靠行星齿轮机构(图20)来完成切换前进挡、倒挡和空挡的,发动机的动力经离合器传入变速器的输入轴,输入轴连接行星齿轮机构的太阳轮,后端的输入滚锥则与行星齿轮机构的齿圈相连。不过,它并没像当前的大多数CVT无级变速器那样依靠多片式离合器来对行星齿轮的齿圈、行星架进行分别控制,而是采用了一套拨叉控制的花键套来控制行星齿轮架和齿圈。在D挡下,拨叉移动花键套,将行星齿轮架和外齿圈锁死,整个行星齿轮组成为一个整体,输入轴与输入滚锥同步旋转;在R挡下,花键套在拨叉的作用下仅锁止行星齿轮架,在行星齿轮的作用下,太阳轮驱动齿圈反向旋转,输入滚锥与变速箱输入轴便反向旋转,实现倒挡的功能;而在N挡下,花键完全释放齿圈和行星架,太阳轮只能带动行星齿轮架空转,无法将动力传递到齿圈上。

2.6 KRG锥环式无级变速器的润滑与冷却
    由于包括KRG在内的CVT无级变速器都是依赖摩擦力来传递动力的,因此零件之间要产生大量的摩擦热量,系统也离不开牵引油的冷却,为了进一步保证摩擦界面的动力传导效率,KRG锥环式无级变速器专门为传动锥环速比调节机构设计了独立的密封腔室,采用了2个独立的润滑室(图21),滚锥和变速器的其他轴承、齿轮使用的都是普通变速器油,而传动部分则使用的是特殊开发的润滑油—“牵引油”,相比普通的CVT无级变速器油,这种“牵引油”增加了500/c的摩擦以确保动力传输效率。在腔室中,将输出滚锥浸在牵引油中采用飞溅润滑方式进行摩擦部位的润滑。然而终究是油,冷却与润滑总是相生相伴的,传递转矩完全仰仗摩擦力的大小,而牵引油的润滑将损失大部分的摩擦力。KRG锥环式无级变速器本身为免维护设计,也就是说在设计寿命内是不需要更换新变速器油的,所以未来国内的用户不需要担心在后期使用成本方面的问题。

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