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汽車無(wú)機(jī)變速具體是怎么形式的?

腳下也只有油門和剎車嗎? 那和自動(dòng)擋的車不是沒區(qū)別了嗎? 無(wú)機(jī)變速有什么好處? 哪些車是無(wú)機(jī)變速的?: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2017-08-18

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　　汽車無(wú)級(jí)變速器（CVT）的發(fā)展歷程　　無(wú)級(jí)變速器（Continuously Variable Transmission，簡(jiǎn)稱CVT）通過(guò)傳動(dòng)比的連續(xù)變化，使車輛外界行駛條件與發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載實(shí)現(xiàn)最佳匹配，使此時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)在高效區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)，燃燒完全、排放污染減少、噪音降低，從而充分發(fā)揮了發(fā)動(dòng)機(jī)的潛力，使發(fā)動(dòng)機(jī)具有理想的動(dòng)力性能表現(xiàn)，并提高了整車的燃油經(jīng)濟(jì)性。　　早在汽車發(fā)展的最初階段，人們就認(rèn)識(shí)到當(dāng)傳動(dòng)系與發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速調(diào)節(jié)時(shí)能夠使汽車達(dá)到理想的行駛工況，甚至在1886年卡爾·本茨發(fā)明的世界上第一輛汽車上，使用的就是V型橡膠帶式無(wú)級(jí)自動(dòng)變速傳動(dòng)。但是由于橡膠帶式無(wú)級(jí)變速器存在一系列的缺陷：能傳遞的功率有限轉(zhuǎn)矩局限于135Nm以下，離合器工作不穩(wěn)定，液壓泵、傳動(dòng)帶和夾緊機(jī)構(gòu)的能量損失較大，因而沒有被廣泛應(yīng)用于汽車上，取而代之的是齒輪變速器。齒輪變速器以不同的齒輪搭配組成幾個(gè)固定的變傳動(dòng)比，這無(wú)法滿足內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速與汽車行駛速度連續(xù)變化之間的匹配，只有不斷地?fù)Q檔或改變內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速，結(jié)果是使內(nèi)燃機(jī)脫離了最佳工作區(qū)域，動(dòng)力下降，油耗增加，污染增加。盡管齒輪變速器并不是最理想的選擇，但因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、功率大三大顯著優(yōu)點(diǎn)，齒輪變速器依然占領(lǐng)著汽車變速器的主流地位。至于傳統(tǒng)意義上自動(dòng)變速器，也有著悠久的歷史，早在1937年Oldsmobile的汽車上就出現(xiàn)了與現(xiàn)在正在使用的結(jié)構(gòu)相差無(wú)幾的自動(dòng)變速器了。自動(dòng)變速器的出現(xiàn)，大大降低了駕駛者的勞動(dòng)強(qiáng)度，使駕駛成為一種很輕松的過(guò)程。但是，自動(dòng)變速器也有著明顯的缺點(diǎn)。目前被廣泛使用的自動(dòng)變速技術(shù)是將液力變矩器和行星齒輪系組合的自動(dòng)變速器技術(shù)，在工作過(guò)程中也存在著以下問(wèn)題：傳動(dòng)比不連續(xù)，只能實(shí)現(xiàn)分段范圍內(nèi)的無(wú)級(jí)變速；液力傳動(dòng)的效率較低，影響了整車的動(dòng)力性能與燃料經(jīng)濟(jì)性；增加變速器的檔位數(shù)來(lái)擴(kuò)大無(wú)級(jí)變速覆蓋范圍，就必須采用較多的執(zhí)行元件來(lái)控制行星齒輪系的動(dòng)力傳遞路線，導(dǎo)致自動(dòng)變速器零部件數(shù)量過(guò)多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，保養(yǎng)和維護(hù)不便。齒輪變速器和自動(dòng)變速器存在的種種局限使得人們將研究的重心重新回到了無(wú)級(jí)變速器。　　其實(shí)，即使在很長(zhǎng)的時(shí)間里，無(wú)級(jí)變速器一直都處于比較邊緣的狀態(tài)，但是人們對(duì)它的研究并沒有停止過(guò)。荷蘭DAF公司于1958年成功研制了雙V型橡膠帶式無(wú)級(jí)變速器并裝備于他們所生產(chǎn)的小型汽車上，取得了不俗的銷量。雖然DAF公司的雙V型橡膠帶式無(wú)級(jí)變速器的性能在一定程度上有所提高，但仍然沒有質(zhì)的飛躍；無(wú)級(jí)變速器技術(shù)真正取得里程碑式的突破是出現(xiàn)在上世紀(jì)六十年代中期，荷蘭的VDT（Von Doorne’s Transmission）公司用金屬帶取代之前的橡膠帶，研制出了能傳遞功率容量大，效率高，結(jié)構(gòu)緊湊的無(wú)級(jí)變速器。VDT公司的金屬帶無(wú)級(jí)變速器在1987年正式進(jìn)入商品化階段，從此也拉開了各國(guó)爭(zhēng)相開發(fā)CVT技術(shù)的帷幕。上世紀(jì)九十年代，CVT技術(shù)得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步，可用于大轉(zhuǎn)矩發(fā)動(dòng)機(jī)的CVT開始投放市場(chǎng)，最新的電子技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)也開始應(yīng)用于CVT中。從此，CVT告別了只能用于中型以下汽車的歷史，開始了大規(guī)模應(yīng)用之路，并成為了汽車發(fā)展的大趨勢(shì)之一。　　CVT的基本結(jié)構(gòu)和工作原理　　無(wú)級(jí)變速器按結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)方式可分為電力式、液力式和機(jī)械式三種。其中，電力式和液力式無(wú)級(jí)變速器因?yàn)槌杀靖?、效率低、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因沒有得到廣泛的應(yīng)用；而機(jī)械式與前兩種相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、成本低、操縱方便等優(yōu)點(diǎn)而成為目前主流的選擇。因此，我們下面所提到的CVT都是指金屬帶傳動(dòng)的機(jī)械式無(wú)級(jí)變速器。　　首先，我們先來(lái)看看金屬帶式CVT的基本結(jié)構(gòu)。它一般由起步離合器、行星齒輪機(jī)構(gòu)、無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)和中間減速機(jī)構(gòu)組成。　?。?）起步離合器：起步離合器的主要作用是使汽車以足夠大的牽引力平順地起步，提高駕駛舒適性，必要時(shí)切斷動(dòng)力傳輸。目前用于汽車起步的裝置主要有三種：濕式離合器、電磁離合器和液力變矩器。　?。?）行星齒輪機(jī)構(gòu)：CVT的行星齒輪機(jī)構(gòu)用以實(shí)現(xiàn)前進(jìn)檔和倒檔之間的切換操作，采用雙行星齒輪機(jī)構(gòu)，行星架上固定有內(nèi)、外行星齒輪，其中，外行星齒輪和齒圈嚙合，內(nèi)行星齒輪和太陽(yáng)輪嚙合。前進(jìn)檔時(shí)，太陽(yáng)輪主動(dòng)旋轉(zhuǎn)，行星架隨太陽(yáng)輪同速旋轉(zhuǎn)，即整體同步旋轉(zhuǎn)；倒檔時(shí)，太陽(yáng)輪主動(dòng)旋轉(zhuǎn)而齒圈不動(dòng)，此時(shí)行星架與太陽(yáng)輪反向旋轉(zhuǎn)。　?。?）無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)：無(wú)級(jí)變速機(jī)構(gòu)由金屬傳動(dòng)帶、主動(dòng)輪組、從動(dòng)輪組組成。其中，主動(dòng)輪組和從動(dòng)輪組都由可動(dòng)錐盤和固定錐盤組成。　　（4）控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)是用來(lái)實(shí)現(xiàn)CVT傳動(dòng)比無(wú)級(jí)自動(dòng)變化的，多采用機(jī)—液控制系統(tǒng)或電—液控制系統(tǒng)。機(jī)—液控制系統(tǒng)主要由油泵、液壓調(diào)節(jié)閥（用以調(diào)節(jié)傳動(dòng)比和傳動(dòng)帶與輪之間壓緊力）、傳感器（油門和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速）、主從動(dòng)輪的液壓缸及管道組成；而電—液控制系統(tǒng)則是在機(jī)—液控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加裝了一些電子控制單元、電磁閥和傳感器組成的，提高了對(duì)CVT控制的效率和精確度。　?。?）中間減速機(jī)構(gòu)：由于CVT可以提供的傳動(dòng)比變化范圍為2.6-0.445左右，不能完全滿足整車傳動(dòng)比變化范圍的要求，因而設(shè)有中間減速機(jī)構(gòu)。經(jīng)過(guò)中間減速機(jī)構(gòu)可以將CVT的傳動(dòng)比變化范圍調(diào)整到0.8-5.0左右。　　接下來(lái)，我們就可以對(duì)金屬帶式CVT的工作原理進(jìn)行了解了。金屬帶式CVT主要是通過(guò)改變主、從動(dòng)輪和金屬帶的接觸半徑（即工作半徑）來(lái)實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)變化的。前面已經(jīng)講過(guò)，主、從動(dòng)輪組都由可動(dòng)錐盤和固定錐盤組成，可動(dòng)錐盤可以在主、從動(dòng)軸上沿軸向移動(dòng)。可動(dòng)錐盤與固定錐盤之間形成的V型槽與V型金屬帶相嚙合。主動(dòng)輪組的油缸控制主動(dòng)輪組的可動(dòng)錐盤沿軸向移動(dòng)時(shí)，主動(dòng)輪組一側(cè)的金屬帶隨之沿V型槽移動(dòng)，由于金屬帶的長(zhǎng)度固定，因此從動(dòng)輪組一側(cè)的金屬帶則沿V型槽向相反的方向移動(dòng)，從動(dòng)輪組的油缸此時(shí)則控制從動(dòng)輪組的可動(dòng)錐盤沿軸向移動(dòng)，以保持金屬帶的張緊力，保證來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力得到高效可靠的傳遞。金屬帶沿V型槽方向移動(dòng)時(shí)，其在主動(dòng)輪組和從動(dòng)輪組上的回轉(zhuǎn)半徑發(fā)生變化，從而實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)比的連續(xù)變化。: 回答者：網(wǎng)友

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