摘要:CVT ( Continuously Variable Transmission)直接翻译就是连续可变传动,也就是常说的无级变速器,顾名思义就是没有明确具体的档位,即速比的变化不同于自动变速器的跳档过程,而是连续的,因此动力传输持续而顺畅。与有级变速器相比,它的优点明显:
1)提高燃油经济性和排放性能。无级变速器能在相当宽的范围内实现无级变速,可以获得传动系统与发动机工况的最佳匹配状态,提高整车的燃油经济性,降低排放。
2)提高动力性能。无级变速器能够获得较大的传动比,其动力性能明显优于机械变速器和自动变速器。
3)改善驾驶舒适性能。因速比连续变化,可使换档平滑,实现了手动变速器的快速反应和自动变速器舒适的双优点。
一、无级变速器的构造
金属带式CVT的主要结构和工作原理如图1所示。该系统主要包括主动轮组、从动轮组、金属带和液压泵等基本部件。金属带由两束金属环和几百个金属片构成。主动轮组和从动轮组都由可动盘和固定盘组成,与油缸靠近的一侧带轮可以在轴上滑动,另一侧则固定。可动盘与固定盘都是锥面结构,它们的锥面形成V形槽与V形金属传动带啮合。
发动机输出轴输出的动力首先传递到CVT的主动轮,然后通过V带传递到从动轮,最后经减速器、差速器传递给车轮来驱动汽车。工作时通过主动轮与从动轮的可动盘做轴向移动来改变主动轮、从动轮锥面与V带啮合的工作半径,从而改变传动比。可动盘的轴向移动量是由驾驶人根据需要通过控制系统自动调节主动轮、从动轮油泵的油缸压力来实现的。由于主动轮和从动轮的工作半径可以实现连续调节,从而实现了无级自动变速。
01J无级变速器结构简图如图2所示。
二、无级变速器换档工作原理
汽车开始起步时,主动轮的工作半径较小,变速器可以获得较大的传动比,从而保证驱动桥能够有足够的转矩使汽车获得较高的加速度。随着车速的增加,主动轮的工作半径逐渐减小,从动轮的工作半径相应增大,CVT的传动比下降,汽车能够以更高的速度行驶。主动轮和从动轮示意图如图3所示。
前进时,前进档离合器接合,倒档离合器松开。动力从输入轴传到行星架,再传到与其相连的右支架,经前进档离合器传至太阳轮,通过太阳轮带动主动带轮,再由V形金属传动带将动力传递到从动工作带轮,带轮的可动部分和固定部分形成的V形槽与V形金属带啮合。在工作中,当主、从动工作带轮的可动部分在油缸内的液压力作用下做轴向移动时,连续改变了金属传动带的工作半径,从而改变了传动比。最后动力经中间减速器、主减速器与差速器传递到车轮。图4所示为前进时动力传递示意图。
倒档时,前进档离合器松开,倒档制动器接合。行星轮机构的内齿圈被固定,内行星轮与太阳轮啮合,外行星轮与内齿圈啮合,经双行星轮机构后传递到太阳轮的转矩方向发生改变,后面的转矩传递路线与前进时相同。图5所示为倒档时动力传递示意图。