一些关于CVT无级变速器的基础知识

一路向南

CVT(Continuously Variable Transmission)技术即无级变速技术，它采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力，可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配。全球范围来看，比较大的变速箱生产厂商有3家，它们分别是ZF（采埃孚）、Aisin AW（爱信）和Jatco，他们也都有生产CVT变速箱。



　CVT(Continuously Variable Transmission)技术即无级变速技术，它采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力，可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配。常见的无级变速器有液力机械式无级变速器和金属带式无级变速器（VDT-CVT），目前国内市场上能见到的、采用了这种技术的只有奥迪、派力奥(西耶那、周末风)、飞度、旗云和逍客5款车型。目前，国内汽车厂家奇瑞也掌握了无级变速技术，据报道将于2010年投入生产



无级变速器分类　　为实现无级变速，按传动方式可采用液体传动、电力传动和机械传动三种方式。

液体传动
　　液体传动分为两类：一类是液压式，主要是由泵和马达组成或者由阀和泵组成的变速传动装置，适用于中小功率传动。另一类为液力式，采用液力耦合器或液力矩进行变速传动，适用于大功率（几百至几千千瓦）。 液体传动的主要特点是：调速范围大，可吸收冲击和防止过载，传动效率较高，寿命长，易于实现自动化：制造精度要求高，价格较贵，输出特性为恒转矩，滑动率较大，运转时容易发生漏油。

电力传动
　　电力传动基本上分为三类：一类是电磁滑动式，它是在异步电动机中安装一电磁滑差离合器，通过改变其励磁电流来调速，这属于一种较为落后的调速方式。其特点结构简单，成本低，操作维护方便：滑动最大，效率低，发热严重，不适合长期负载运转，故一般只用于小功率传动。 二类是直流电动机式，通过改变磁通或改变电枢电压实现调速。其特点是调速范围大，精度也较高，但设备复杂，成本高，维护困难，一般用于中等功率范围（几十至几百千瓦），现已逐步被交流电动机式替代。 三类是交流电动机式，通过变极、调压和变频进行调速。实际应用最多者为变频调速，即采用一变幅器获得变幅电源，然后驱动电动机变速。其特点是调速性能好、范围大、效率较高，可自动控制，体积小，适用功率范围宽：机械特性在降速段位恒转矩，低速时效率低且运转不够平稳，价格较高，维修需专业人员。近年来，变频器作为一种先进、优良的变速装置迅速发展，对机械无级变速器产生了一定的冲击。

机械传动
　　机械传动的特点主要是：转速稳定，滑动率小，工作可靠，具有恒功率机械特性，传动效率较高，而且结构简单，维修方便，价格相对便宜；但零部件加工及润滑要求较高，承载能力较低，抗过载及耐冲击性较差，故一般适合于中、小功率传动。

各种类型的无级变速器简介
奥迪Multitronic无级/手动一体变速器
　　奥迪的Multitronic变速器是在原有无级变速器的基础上安装了一种称为多片式链带的传动组件，这种组件大大拓展了无级变速器的使用范围，能够传递和控制峰值高达280 N·m的动力输出，其传动比超过了以前各种自动变速器的极限值。该变速器的明显优势是耗能少，反应更快，从车辆的整体性能来看，装有Multitronic变速器的奥迪A6 2.8轿车的0～100 km/h加速时间比同级普通自动变速器车型快了1.3 s，百公里油耗降低了0.9 L。

　　Multitronic 还采用了全新的电子控制系统，以克服原有无级变速器的不足。比如在上下坡时，系统能自动探测坡度，并通过调整速比增加动力输出或加大发动机的制动扭矩来协助车辆行驶。

　　相对于传统的自动变速器，Multitronic有更高的灵活性，在增加或删除变速模式的时候，只需要更改电脑程序即可改变齿轮的比数和半径，因此可以和多台不同类型、不同输出特性的发动机配合使用。

旗云CVT
　　旗云CVT采用了德国ZF公司生产的VT1F无级变速器，和它出色的发动机一起，这一整套动力和传动系统都来自于宝马MINI COOPER。该无级变速器有无级变速、自动巡航、运动模式和６挡手动4种驾驶模式，与电子油门配合以后更接近智能化控制，采用了CVT变速器的旗云百公里油耗仅比原来增加了0.3 L（厂家数字）。

派力奥(西耶那、周末风)Speedgear
　　派力奥Speedgear是一种手/自一体式电控无级变速器（ECVT），南京菲亚特率先把它应用在小型车上。它提供两种换挡模式：电控无级自动变速模式和6挡顺序手动变速模式，驾驶者可以根据喜好选择不同的换挡方法。Speedgear由液力扭矩转换器、两个可变直径钢带轮和一根传动金属带（一定数量的钢片和两根9层钢带）组成，具有更宽的传动比，同时具有无级变速器结构简单、体积紧凑的特点。

飞度CVT
　　飞度的CVT无级变速器是专门为小型车设计的，属于新一代钢带无级自动变速器，可允许两个带轮之间进行高扭矩传递，运转平稳、传动效率高，是小型车里较好的。飞度的CVT变速器还带有S挡(运动模式)，既追求流畅感、低油耗，又不乏驾驶乐趣。

无级变速器的特点
　　CVT技术真正应用在汽车上不过十几年的时间，但它比传统的手动和自动变速器的优势却是显而易见的：

　　1. 结构简单，体积小，零件少，大批量生产后的成本肯定要低于当前普通自动变速器的成本；

　　2. 它的工作速比范围宽，容易与发动机形成理想的匹配，从而改善燃烧过程，进而降低油耗和排放；

　　3. 具有较高的传送效率，功率损失少，经济性高。

　　当然，CVT技术也有它的弱点，比如传动带容易损坏，无法承受较大的载荷等等，这些技术上的难关使得它一直以来多应用在小排量、低功率的汽车上。

　　目前CVT技术发展得相当迅速，各大汽车厂家都在加强这一领域的研发。尤其是在混合动力汽车具有广泛前景的将来，CVT的地位和作用更是无可替代，它将会是未来变速器发展的大趋势

　　CVT的特性

1、经济性
　　CVT可以在相当宽的范围内实现无级变速，从而获得传动系与发动机工况的最佳匹配，提高整车的燃油经济性。德国的大众公司在自己的Golf VR6轿车上分别安装了4-AT和CVT进行ECE市区循环和ECE郊区循环测试，证明CVT能够有效节约燃油(如表1)

　　安装4-AT和CVT的大众公司的Golf VR6汽车的燃油消耗对比

　　试验油耗 4-AT CVT

　　ECE市区循环，L/100km 14.4 13.2

　　ECE郊区/远程循环，L/100km 10.8 9.8

　　90km/h匀速，L/100km 8.3 7.0

　　120km/h，L/100km 10.3 9.2

2、动力性
　　汽车的后备功率决定了汽车的爬坡能力和加速能力。汽车的后备功率愈大，汽车的动力性愈好。由于CVT的无级变速特性，能够获得后备功率最大的传动比，所以CVT的动力性能明显优于机械变速器(MT)和自动变速器(AT)。

3、排放
　　CVT的速比工作范围宽，能够使发动机以最佳工况工作，从而改善了燃烧过程，降低了废气的排放量。ZF公司将自己生产的CVT装车进行测试，其废气排放量比安装4-AT的汽车减少了大约10%。

4、成本
　　CVT系统结构简单，零部件数目比AT(约500个)少(约300个)，一旦汽车制造商开始大规模生产，CVT的成本将会比AT小。由于采用该系统可以节约燃油，随着大规模生产以及系统、材料的革新，CVT零部件(如传动带或传动链、主动轮、从动轮和液压泵)的生产成本，将降低20%-30%。

　　勿庸置疑，CVT变速器的技术含量和制造难度都要比MT变速器高，与AT变速器相仿，由于金属带式CVT的结构简单，所含的零件数量比AT变速器少40％左右，整车的质量因而也有所减轻。

5、驾驶平顺性
　　由于CVT的速比变化是连续不断的，所以汽车的加速或减速过程非常平缓，而且驾驶非常简单、安全。从而使用户获得全方位的“行驶乐趣”。



而在CVT家族中，由计算机控制的无级式自动变速器——电控无级式自动变速器ECVT(Electronic Continuously Variable Transmission)无疑是其中最高科技的代表。与普通CVT相比，由电脑控制可以使ECVT在各种工作状态下，保持最佳的传动比和圆滑过渡，ECVT能同时兼顾汽车的经济性和动力性，在发动机最佳转速范围内进行传动比匹配。ECVT可以实现动力传动系统的综合控制，充分发挥发动机性能，发动机始终在最佳工况下工作，从而改善了发动机的燃烧过程，降低了废气的排放。内部的电脑控制不像增加一些内饰那样会带来显而易见的不同，但亲自驾乘过之后，驾车者能真正感受到ECVT与普通CVT之间的微妙不同，而这种微妙不同会带来驾驶生活质的飞跃。

金属带式无级变速箱（VDT—CVT）的传动功率已能达到轿车实用的要求，装备金属带式无级变速箱的轿车已达100多万辆。据报道：大排量6缸内燃机（2.8L）的奥迪A6轿车上装备的金属带式无级变速箱MultitronicCVT，能传动142kw（193bhp）功率，280N·m扭矩。这是真正意义的无级变速器。另一种摩擦传动CVT（名为ExtroidCVT）是滚轮转盘式。日产把它装在概念车XVL上，新款公爵（Cedric）车也装用这种CVT。可与3L以上排量的大马力内燃机（XVL的引擎输出为330N·m/194kw）搭配使用，可谓汽车变速箱发展史上又一重要进步。从V形橡胶带CVT到V型金属带CVT再到滚轮转盘式CVT，摩擦传动CVT的研究已持续了整整一个世纪，尽管摩擦传动无级变速器的发展已经达到很高的水平，也已经装备上汽车达到了实用的水平。但齿轮变速箱依然占据着半壁河山，这至少说明了几个问题。无级变速（CVT）是汽车变速箱始终追逐的目标；摩擦传动CVT实现大功率的无级变速传动是极为困难的；摩擦传动CVT传动效率低是必然的；摩擦传动CVT的效率、功率无法与齿轮变速相比。


  你所驾驶的CVT无级变速器轿车在行驶中是否会遇到下列情况呢？如D挡起步时不走车，让你每次起步时都小心翼翼，每天早上等红灯时使你心慌；在跟车时踩刹车向前窜叫你心跳。症状虽不严重，但在突然出现时也会吓你一跳。
    CVT式无级变速器是近几年才在轿车上逐渐兴起的一种无级自动变速器，由于它技术独特、进入市场时间短，自然就会遇到一些比较新鲜的问题。近来偶闻国产匹配Multitronic无级变速器的奥迪轿车会出现下列症状：
    1 、刹车问题：慢速刹车时，转速在将要停而未停的时候会忽悠一下，突然下降到很低的程度，大概只有200～300转，然后再上升（也就1/10秒）。怠速滑行到慢速刹车时，你可注意到转速表指针突然下降，1/10秒左右迅速恢复。感觉车辆突然撮车或者像是向前窜了一下。这种现象越是柔和刹车越明显。
    2 、加速问题：匹配Multitronic无级变速器的奥迪在加速时感觉比较慢，有时候甚至给比较大的油门车速也没太大变化，然后突然一下窜出去。
    3 、另一种现象是挂前进挡（D）起步时不走车，踩油门也没用。此时要先挂入空挡（N）再挂入前进挡（D），方可正常起步。
    以上问题并不是时时在现，而是随机出现，所以比较令人头痛。出现上述问题时要保持头脑冷静，不要惊慌失措，以防止误操作。出现以上情况后要及早重视，及早修理，如果是在质保期，厂家可免费医治。（奥迪质保期是1年或2万公里，以先到为准。）
    解决方法是更换变速器中的阀体，还要进一步重新设定控制程序。阀体的价格较贵，大概16000元左右，再加上变速箱油等附料及工时费总共将近要花费2万元。维修时间大约3小时左右。更换阀体后症状可消失，但最好还是要重新设定程序。
    在国外，装配无级变速器的轿车个别车辆也会遇到些奇怪的问题。如一位MINI车主反应他所驾驶的CVT MINI轿车在60km/h稳速行驶时发动机转速会突然升到3200～3400rpm，此时的挡位是D挡，而非运动模式的S挡。
    不管是冷车还是热车，都遇到过上述情况。而在50km/h或70km/h恒速时发动机转速则保持在2000rpm。上述情况是令人不安的，去维修厂经过控制软件升级和重新识别，故障最终得到了解决。而另一位03年CVT奥迪车主也遇到了国内车主遇到的问题，偶尔在将要停车时发动机转速粗暴。
    CVT与自动变速箱结构完全不同，它的内部主要是以两个可改变直径的传动轮、中间套上传动带来传递扭矩。传动带两头各绕在一个锥形轮盘上，轮盘的外径大小无级地变化，从而使两个轮盘之间产生从“大比小”到“小比大”的传动比变化，由此实现变速。
    变速的电子指令都由电子液压控制系统执行，如果控制系统中的一个小环节出了问题就会影响到车辆行驶。看来新的技术也会遇到新的问题，不过每项技术总要有从幼稚到成熟的过程。





2006年5月，Luk公司介绍了他们研发设计的新一代无级变速器系列。这种新的无级变速系统可以传递的最大扭矩为600Nm。利用这种无级变速器不仅满足了轿车的需求，而且也可以用于重型车辆，如城市公交客车等。



2010.12 东风日产新阳光搭载了日产最新研发的全新智能XTRONIC CVT无级变速器。

XRONIC CVT与传统CVT对比
　　①、驾驶员一踩下加速踏板，车辆就会加速。
　　②、在任何驾驶速度下都能立即获得有效的加速。
　　③、持续动力的传输使得车速平稳上升。
　　更高的耐久性和可靠性：XTRONIC CVT采用独特的高抗拉强度钢带传动，变速箱油终生免更换，可靠性和耐久性大幅度提高;传统的CVT采用皮带传动，易磨损且寿命低故障率高。
　　重新设计的控制系统：XTRONIC CVT采用新的控制系统，加速反应更快，引擎制动性能更精确。XTRONIC CVT还采用一种新的“线性模式”以确保带来舒适的加速感觉。
　　XRONIC CVT与传统CVT对比
　　①、XTRONIC CVT迅速换挡至理想的齿轮比，发动机转速迅速上升。
　　②、CVT的变速控制器让发动机转速随着汽车的加速而自然升高。

XTRONIC CVT与普通CVT对比
　　更快的变速响应，通过改善电子控制系统及其控制的液压系统，并采用新款的高性能ATF，XTRONIC CVT对加速踏板的响应和加速感比普通CVT的响应速度快30%。


XTRONIC CVT与普通自动变速箱(AT)对比
　　CVT与普通自动变速箱(AT)优势比较
　　“无级”传动：CVT相当于有无数个挡位，能连续改变速比从而使发动机运转始终保持在最佳状态，操控顺畅且能量损失少；而普通AT自动变速箱速比无法连续改变，在换挡时，由于齿轮切换，会产生顿挫感并带来额外的能量损失。
　　CVT不采用齿轮传动，结构更加精简，普通AT变速箱采用齿轮传动，结构复杂。
　　宽速比范围：XTRONIC CVT的最佳齿轮减速比达到6，是世界上最宽速比范围*之一，扩展齿轮比下限能改善车辆加速性能，扩展齿轮比上限则改善燃油经济性。
　　速比范围：低速与高速齿轮之间的偏差程度，即低速齿轮比除以高速齿轮比。





2010.1 中国兵器工业集团湖南江麓机电十日对外透露，由其研制建设的中国第一条年产五万台(套)的CVT总装生产线在长沙麓谷工业园正式建成。


湖南江麓自主研发的RD-CVT150产品性能已达到海外同类产品先进水平，比普通的无级自动变速器节油约百分之十五，价格不到同类进口产品的一半。二00九年，江麓机电生产并投放市场的CVT已有三千台，并正式安装在重庆力帆、湖南众泰两公司生产的两种车型上，目前客户使用反馈良好。

   CVT 的可靠性与寿命主要取决于金属带传动组件材质，据荷兰 VDT 公司技术资料称，现在新的设计和技术已经解决了 CVT 过去存在的问题，80 万套 CVT 在世界各地试用的结果，出现故障的只有200 套，故障率为 0.25%。可见，该系统质量高，使用可靠。采用高强度优质材料、精密制造技术使 CVT可达到与发动机相同的寿命并终身免维护。

   2010.11 东风日产总经理松元史明表示，新一代X TR O N IC CV T变速箱在日产全球都很少见，在国内更是首次应用。该变速箱将与十代阳光同样全新的发动机一起，构成黄金动力组合，其动力性、平顺性、燃油经济性及环保性都有出众表现。加特可广州总经理上拾石孝表示，即将在加特可广州投产的日产新一代CV T变速箱可整体节油约15%。加特可广州将是全球范围内除日本之外第二个生产日产新一代CV T变速箱的工厂，目前正筹备新一代CV T国产，新产品计划于明年4月正式下线。据悉，加特可广州生产新一代CV T的第二车间正在建设，产能规划为24万台/年。



东南汽车 V3菱悦 CVT版 售价在7.79到8.59万元 三菱4A91 MIVEC发动机

长城炫丽 比利时邦奇公司CVT  两厢小型车  以丰田IST为蓝本   VVT技术全铝发动机 6.99万到7.89万

海马欢动  海马3的H1平台开发而来 配备有CVT的欢动有1.6L和1.8L两个版本，也同样都比对应的手动版本贵了1万元钱。
比亚迪G3 配备CVT的也仅限于那仅有一款的1.8L版本，10.99万元的价格更是高高在上，价格虚高。

上海汽车MG3SW 罗孚的25平台  德国ZF公司原装进口的CVT无级变速器是MG3的原配





CVT无级变速器

　　优点：制造成本低，动力输出平滑顺畅，燃油经济性堪比手动挡。

　　缺点：由于钢制皮带本身的承受力有限，因此大排量大扭矩的轿车不太适合，也不适宜做激烈的运动。

　　代表车型：天籁公爵3.5、逍客、飞度、长城炫丽、海马欢动





CVT车型的使用要领和养护心得

　　由于CVT变速器结构简单，摒弃了自动变速器众多弊端，正常使用下可以用到整车报废，不过使用CVT无级变速器要注意以下几点：

　　1.行驶时，不要将变速杆拉到N挡、P挡或R挡，虽然变速器有自我保护功能，但是从前进变后退，从后退变前进挡时，最好要完全停住车，在踩住制动踏板的同时再去操作变速杆，否则有可能使变速器损坏。

　　2.下坡时，应使用S挡或手动模式的低挡，利用发动机制动作用，避免长时间制动时使制动蹄片产生热衰退性，使制动性能变差。

　　3.由于CVT的结构和工作原理，所有的控制都是靠内部油压来完成的。所以应按照生产厂家指定的期限检查CVT的油质、油量。

　　4.为了最大限度地提高其燃油经济性，行驶中最好使用CVT变速器的自动模式。这样可使发动机和变速器达到最佳匹配的状态。

　　5.由于CVT的结构，假如对其相关的零部件或电路进行检修或断电之后，都要对内部进行一种特殊的设定程序才能使CVT发挥正常的状态。所以，相对于CVT变速器的维修应去专业的修理单位进行维修。

　　6.如果车主想加速快的话就以CVT变速器的自动模式加速，可以全程保持在发动机扭力输出最高的转速，不会有动力波动和换挡“真空期”，因此是加速最快的。

　　7.当心斜坡溜车。不少CVT变速器在动力接合的初段会发生打滑，如果在斜坡起步，便不能在初段阻止车辆溜坡。所以CVT变速器车型在斜坡起步时要以手刹辅助。