什麼是 CVT, 機車篇, 結構, 零件解釋
什麼是 CVT, 機車篇, 結構, 零件解釋
什麼是CVT
CVT,全称为Continuously Variable Transmission,从字面意思来看,可以理解为变速是持续性的、非阶跃式的。在构造原理方面,简单来说,CVT由两个滑轮组成,一个在前,一个在后。前滑轮转动时,通过皮带带动后滑轮转动,皮带在两个滑轮的直径位置之间产生变化,从而实现变速效果。
前言
本文主要介绍摩托车CVT系统,虽然不同CVT系统之间存在差异,但本文所述的CVT构造可供参考。通过本文的介绍,读者可以对CVT系统与结构有基础的了解。
CVT优点
传统变速箱如果有5个档位就需要5组齿轮,而CVT无级变速箱省去了这些笨重的齿轮,也省去了切换档位的机械构造。如果传统变速箱想要达到变速稳定(没有顿挫感),就需要使用许多齿轮组装才能达到类似CVT的效果。与传统变速箱相比,CVT具有以下优点:
- 重量轻
- 占用空间少
- 制造成本低
- 燃油经济
- 变速稳定,没有顿挫感(舒适)
CVT不像链条与齿轮那样直接传递动力,而是通过滑轮之间的摩擦力传递动力。因此,打滑是CVT的主要问题,特别是在需要高扭矩的情况下,动力会损耗,性能下降,工作效率降低,例如起步、载重、爬坡等情况。CVT的缺点包括:
- 扭矩表现较差
- 反应速度较慢
综上所述,CVT系统的特性为体积小、重量轻、动力小、省油、舒适、便宜。非常适合用于摩托车,满足摩托车用户的需求。
CVT构造
摩托车的传动系统构造,内部零件大致可分为两部分:
第一部分:前滑轮(主动轮)
- 普利盘
- 压板
- 中心管
- 普利珠
- 风叶盘
第二部分:后滑轮(被动轮)
- 开闭盘
- 大弹簧
- 离合器
- 离合器外套(碗公)
CVT变速原理
在无级变速系统中,皮带的一侧放置于普利盘与风叶盘之间,另一侧放置在开闭盘中,通过被压缩的大弹簧将皮带夹住。
当引擎转动时,因离心力的作用,普利珠在普利盘的沟槽中滑动,沟槽设有斜坡设计,从而推动皮带向外扩张。由于皮带的总长度是固定的,同时,在后滑轮的开闭盘那一侧,皮带反而是往内侧移动,开闭盘被推前移。
- 车子起步时,前滑轮直径较小,后滑轮直径较大;
- 在加速期间时,前滑轮与后滑轮大约一样大;
- 车子高速时,前方滑轮直径大,后方滑轮直径小。
车子的变过程是流畅的,没有顿挫感。
介绍CVT零件
普利珠
普利盘内的普利珠呈圆柱型,利用引擎转动时产生的离心力,让普利珠推动普利盘。选择普利珠的重量可以控制变时机。
- 较重的普利珠较早把皮带推向外侧,通常行驶的转速较低。
- 较轻的普利盘由于推动普利盘的力量较小,通常行驶的转速较高,皮带相对不容易推向外侧,尾速可能较不理想。
普利盘
普利盘,又称移动盘,根据设计可能会有6到12个普利珠活动的沟槽。除了旋转运动外,变期间做前位移运动。盘子斜坡角度及盘子内的沟道曲率会影响加速曲线。
中心管
中心管放置于普利盘的内孔,并且一起安装于引擎输出轴心上,类似轴衬那样保护引擎心轴,中心管一旦有损坏可立即更换,大多时候会与前滑轮是同步旋。
压板
压板大多数为滑件之设计,好处是作动顺畅、低阻力,与普利盘成为一组能够限制普利珠于沟槽内滑动,并且一起旋。
风扇叶
风扇叶与普利盘夹紧皮带旋在其两个斜面上,风扇叶另一面有设计类似叶形,转的时候,带动外面空气进到传系统的内部,来达到让冷零件的效果。
开闭盘
开闭盘的上盘及下盘的构有点相似与普利盘+风叶的组合,中间有导销作为引导,打开与关都会旋一定角度。车静止的时候,开闭盘是关的;加速的时候,开闭盘渐地打开的,皮带往轴心里面移,后滑轮的皮带作动方向与前滑轮是相反的。
大弹簧
大弹簧是一个能够让皮带与整个CVT作动归位的零件,安装于后滑轮上的开闭盘的前端。弹簧硬度等级是决定变速的时间与加速能力,使用越硬的大弹簧,能使变速区延一些,增加加速能力,但是有可能导致普利珠的力量不足推动而造成尾速下降。
离合器
离合器的功能是接合与分离,接合的时候,离合器会将旋力量传递到下一个零件;分离的时候,离合器虽会旋,但是旋的力量不会传递到下一个零件。
说到零件,那就得讲讲离合器内部中两个重要的零件:
- 离合器蹄块,通常有2~6块蹄片,旋速度上升时,受离心力影响,克服离合器弹簧之力量而向外移,直到蹄块碰触到碗公,最后,车开始起步。
- 离合器小弹簧,能够让蹄块回到原本位置的零件,扮演一个掌控离合器的接合与分的时点,装于离合器内部用连接各蹄片间,决定在哪转速的时候蹄块才会接合离合器碗公。决定在哪转速的时候,蹄块分离离合器碗公。简言之,强的小弹簧,需要高转速才能接合。弱的小弹簧,只要低转速就可以接合。
皮带
皮带大多数是使用V型或梯形。单边齿之类型较常见于小型车,双边齿则较常见于大型车。皮带连着两个滑轮,将前滑轮之动力传递到后滑轮。皮带相当于链条,但皮带保容易且骑乘舒适、变速平滑。
离合器碗公
离合器碗公,也称离合器外盖。当接合的时候,碗公将动力传递至后轮。碗公与离合器之间需要有一段间,能够停车的时候是车不往前的,且引擎维继续运转。