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科普:开了8年CVT,换车以后才明白,日系坚持用的CVT缺点很明显

创作时间:
作者:
@小白创作中心

科普:开了8年CVT,换车以后才明白,日系坚持用的CVT缺点很明显

引用
1
来源
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https://chejiahao.autohome.com.cn/info/15790715?isfrom=m

作为三大自动变速箱之一,CVT(无级变速箱)从问世以来就一直备受争议。尽管存在诸多质疑,但日系车在中小排量车型中仍然坚持使用CVT,这背后除了成本因素,还与其独特的优缺点密切相关。本文将从原理角度为您详细解析CVT变速箱。

CVT变速箱的原理和结构

CVT变速箱主要有两种结构:

  1. 液力变矩器+锥轮+钢带(链条)
  2. 多片离合器+锥轮+钢带(链条)

早期的CVT变速箱前段采用的是多片离合器结构,如奥迪的Mulitronic CVT。而现代CVT则普遍采用液力变矩器结构,如日产的Xtronic CVT和斯巴鲁的Lineartronic CVT。液力变矩器结构具有动力传递稳定、磨损小等优点。

CVT变速箱的后段采用锥轮压紧钢带或链条的方式传递动力。通过液压系统控制锥轮的轴向内径,实现传动比的改变。此外,CVT还会在末端集成一个小型行星齿轮组,用于实现倒档。


CVT变速箱结构示意图

钢带和链条的区别

目前,日产、爱信、万里扬、本田的CVT采用钢带模式,钢带由博世授权生产,由一个个小的钢片组成。这种结构的钢带与锥轮的接触面较大,接触面平滑,对锥轮的损伤较小。通常最大可承受扭矩不超过350牛米。

而奥迪、斯巴鲁等车企采用的是链条模式,由舍弗勒授权生产。链条由多组钢片纵向排列,并由多个柱状连接销串联而成。链条通过拉的方式传递动力,连接销与椎轮接触,链条本身并不与椎盘接触。这种结构可承受的扭矩更大,目前可以完全承受2.0T发动机最大500牛米的扭矩。


钢带与链条对比

CVT变速箱的优点

  1. 结构简单,成本低:CVT的零部件数量较少,比6AT少10%,结构也比较简单,主要由两个锥轮、一根钢带、液压控制系统、行星齿轮装置、液力变矩器、电控单元组成,这些都已模块化。

  2. 平顺性好,油耗低:CVT没有物理档位,没有换挡顿挫感,加速平滑,允许发动机运转在最佳功率输出转速,实现最佳油耗表现。要达到相似的油耗表现,AT需要至少8个挡位,双离合也需要7个挡位。

  3. 无需变速箱标定匹配,自动适配:CVT变速箱只需要根据扭矩和功率曲线,给定一个最高的有效输出范围,剩下的事情,CVT可以自己控制,无需复杂标定,还可以无缝匹配更多的变速箱。

  4. 体积小,重量轻:CVT变速箱的体积是所有变速箱里最小的,无论是横置还是纵置,都易于布置和安放。在重量方面,CVT也只有几十公斤,而AT和双离合由于有大量的机械齿轮,因此重量要大的多。更轻的重量,也有利于汽车轻量化处理,更有利于降低油耗。


CVT变速箱体积对比

CVT变速箱的缺点

  1. 运动性不强,加速感差:CVT的动力传递主要靠锥轮和钢带或者链条之间的静摩擦实现,为了避免打滑,CVT变速箱在急加速时需要液压控制锥轮变径,这需要一定时间,因此,CVT变速箱的运动感并不强,并没有带有物理档位的AT或者是DCT那样有强烈的降档顿挫感。这种感觉没有什么驾驶乐趣,就是异常的平顺。

  2. 低温冷保护,加速感差,变速箱不升档:CVT在低温环境下,为了使变速箱油温尽快达到工作温度,液力变矩器是不锁定的,这样做的目的是使变速箱油在泵轮和涡轮之间的搅动下迅速升温。但是带来的后果就是加速感差,另外,在这个状态下,CVT会控制变速箱在低档位下运转,表现为发动机转速偏高。这种情况在极低温度下一般会持续七八公里才能够解除。

关于CVT的常见误解

  1. CVT钢带打滑:CVT设计时就要求以静摩擦力去传递动力,一旦打滑CVT就会由静摩擦转变为滑动摩擦,就会导致锥轮和钢带产生损耗,也就是说,打滑一定是有故障了。为了避免打滑,在急加速瞬间,变速箱不会首先控制锥轮,TCU会控制液压系统首先施加一个足够大的压力,避免打滑,然后控制锥轮进行变径,等到变速箱达到目标传动比以后,TCU会逐渐降低施加的压力,以减少动力损耗。最终在匀速行驶时,达到不打滑允许的最小压力。也就是说,只要油门开度有变化,CVT就会控制锥轮压力,根本不存在打滑的可能。

  2. CVT脆弱,耐久性差,30万公里就报废:CVT虽然运动性差,但是不等于耐久性差,只不过CVT变速箱一旦出现故障,钢带大概率会散,锥轮也会划伤。表现出很严重的样子,但是,其实际的维修价格并不高。从实际的维修概率看,CVT并没有表现出比AT或者DCT更高的维修率。很多商用车比如奥德赛、艾力绅等跑几十万公里很正常!而很多用日产跑网约车的,跑个60-70万公里也大有人在。

CVT日常使用注意事项

  1. 冷保护期间不要大脚油门急加速,更不要通过熄火重启或者技术手段解除冷保护
  2. 急加速超车时要先试探性给一脚,然后缓一秒再加速。
  3. 尽量避免急加速瞬间又急刹车工况
  4. 变速箱油到底是否需要更换?反正我的森林人24万公里没有更换,不过CVT油压很重要,定期检查油压很重要

CVT在不断的进化

CVT变速箱的弱项是低扭,低速起步、瞬间急加速响应,而丰田最新的CVT加入了低速运动档,在急加速和起步工况,直接采用齿轮传递动力,等到速度稳定时再切换到钢带传递,这样就有效解决了CVT不能瞬间承受大扭矩的问题。目前这款CVT甚至用到了硬派越野车普拉多上。

CVT并不完美,有着诸多缺点,日系坚持用CVT更多的因素是处于技术传承、车辆定位以及成本考虑。本文只是客观分析技术,不喜勿喷,欢迎评论区留言探讨!

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