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什么是CVT？
　　既无级变速器(CVT：ContinuouslyVariableTrans-mission)，其原理是与普通的变速箱一样大小不一的几组齿轮在操控下有分有合，形成不同的速比，像自行车的踏板经大小轮盘与链条带动车轮以不同的速度旋转。由于不同的力度对各组齿轮产生的推力大小不一，致使变速箱输出的转速也随之变化，从而实现不分档次的徐缓转动。

　　CVT采用传动带和可变槽宽的棘轮进行动力传递，即当棘轮变化槽宽肘，相应改变驱动轮与从动轮上传动带的接触半径进行变速，传动带一般用橡胶带、金属带和金属链等。CVT是真正无级化了，它的优点是重量轻，体积小，零件少，与AT比较具有较高的运行效率，油耗较低。但CVT的缺点也是明显的，就是传动带很容易损坏，不能承受较大的载荷，只能限用于在1升排量左右的低功率和低扭矩汽车，因此在自动变速器占有率约4%以下。近年来经过各大汽车公司的大力研究，情况有所改善。CVT将是自动变速箱的发展方向。
　　
      无级变速器(CVT：ContinuouslyVariableTrans-mission)与有级式的变速器区别在于，它的变速比不是间断的点，而是一系列连续的值，譬如可以从3.455一直变化到0.85。CVT结构比传统变速器简单，体积更小，它既没有手动变速器的众多齿轮副，也没有自动变速器复杂的行星齿轮组，它主要靠主、从动轮和金属带来实现速比的无级变化。
　
　　CVT的主要结构和工作原理如图所示，该系统主要包括链轮装置、压力缸、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型槽来与V型金属传动带啮合。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型传动带传递到从动轮，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作轴向移动来改变主动轮、从动轮锥面与V型传动带啮合的工作半径，从而改变传动比。可动盘的轴向移动量是由驾驶者根据需要通过控制系统调节主动轮、从动轮液压泵油缸压力来实现的。由于主动轮和从动轮的工作半径可以实现连续调节，从而实现了无级变速。

　　在金属带式无级变速器的液压系统中，从动油缸的作用是控制金属带的张紧力，以保证来自发动机的动力高效、可靠的传递。主动油缸控制主动锥轮的位置沿轴向移动，在主动轮组金属带沿V型槽移动，由于金属带的长度不变，在从动轮组上金属带沿V型槽向相反的方向变化。金属带在主动轮组和从动轮组上的回转半径发生变化，实现速比的连续变化。

　　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扭矩来保证汽车有较高的加速度。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，使得汽车能够以更高的速度行驶。

　　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公司将自已生产的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”。


在了解了cvt后下面介绍半环形无级变速器


半环形无级变速器通过改变夹在输出圆盘和输入圆盘之间的动力滚子中心轴的倾角来实现平稳、顺畅、连续无级差的换档。这是一种划时代的变速器。
人类开发半环形无级变速器的历史可追溯到1877年。100年后的1978年，NSK正式立项开始研发,整整用了21年的时间终于率先研制成功并量产投放市场。由于半环形无级变速器实现了真正意义上的无级差变速,使换档过程不仅平缓、顺畅、安静,而且效率高、油耗低,大大降低了有害废气排放。它是NSK精湛的摩擦学技术的结晶,是人类梦寐以求的无级变速器。



下面是其工作原理和结构示意图



半环形无级变速器中的摩擦学技术

如果能将动力传递齿轮的齿做成无穷小的话,那么就有可能实现极为平滑顺畅的动力传递。这就是所谓的摩擦传递动力基本原理。半环形无级变速器正是成功利用了这一原理的动力传动机构。在高载荷输入下输入(输出)圆盘与动力滚子的接触区之间的润滑油将形成厚度大约为1/1,000mm的油膜,这种润滑油具有在高压下固化形成玻璃状薄膜的特殊性质。借助这种油膜进行动力传递。由于这是在高面压下进行的滚动接触,所以接触面的疲劳耐久性便成了首要的课题。为了解决这个问题,NSK结集了所有摩擦学技术,开发出了超高纯度钢－CVT钢。同时通过特殊的热处理技术,增加具有应力缓和特性的残留奥氏体含量,使得这种钢具有硬质磨粒混入而造成的压痕无害,同时又保持适当的硬度,在高负荷,高温,高速等恶劣环境下依然具有高性能和高信赖性。


动力分流系统

效率更高的半环形无级变速器将半环形CVT与行星齿轮装置相结合,利用行星齿轮的差动原理进行动力分流,因此被称为“动力分流系统”(Power Split System)。 这种动力循环式的变速系统虽然早已有人构思,但由于没有开发出最适合这种变速系统的变速器而搁浅。这种“动力分流系统”,通过高低速两个模式的切换,实现了大范围的变速和高效率的动力传递。堪称理想的无级变速器。




由于在半环形无级变速器中装入了行星齿轮,发动机的大部分动力便可以不通过半环形无级变速器而直接传递至车轮。



半环形无级变速器部分零件

多了解一点总是好的,理想的无级变速器。好