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原創(chuàng)  深入淺出 全面了解CVT技術(shù)及應(yīng)用狀況(多圖

2004-11-08 17:37:37 來(lái)源: pcauto 作者:PCauto
  國(guó)內(nèi)目前有三款CVT產(chǎn)品,分別是奧迪、飛度、西耶那(帕力奧),第四款上市的CVT就是旗云。這四款產(chǎn)品中只有奧迪和旗云帶巡航定速。

  CVT的發(fā)展歷史   CVT技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)有了一百多年的歷史。德國(guó)奔馳公司是在汽車上采用CVT技術(shù)的鼻祖,早在1886年就將V型橡膠帶式CVT安裝在該公司生產(chǎn)的汽油機(jī)汽車上。1958年,荷蘭的DAF公司H.Van Doorne博士研制成功了名為Variomatic的雙V型橡膠帶式CVT,并裝備于DAF公司制造的Daffodil轎車上,其銷量超過(guò)了100萬(wàn)輛。但是由于橡膠帶式CVT存在一系列的缺陷: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,因而沒有被汽車行業(yè)普遍接受。   然而提高傳動(dòng)帶性能和CVT傳遞功率極限的研究一直在進(jìn)行,將液力變矩器集成到CVT系統(tǒng)中,主、從動(dòng)輪的夾緊力實(shí)現(xiàn)電子化控制,在CVT中采用節(jié)能泵,傳動(dòng)帶用金屬帶代替?zhèn)鹘y(tǒng)的橡膠帶。新的技術(shù)進(jìn)步克服了CVT系統(tǒng)原有的技術(shù)缺陷,導(dǎo)致了傳遞轉(zhuǎn)矩容量更大、性能更優(yōu)良的第二代CVT的面世。   進(jìn)入20世紀(jì)90年代,汽車界對(duì)CVT技術(shù)的研究開發(fā)日益重視,特別是在微型車中,CVT被認(rèn)為是關(guān)鍵技術(shù)。全球科技的迅猛發(fā)展,使得新的電子技術(shù)與自動(dòng)控制技術(shù)不斷被采用到CVT中。   1997年上半年,日本日產(chǎn)公司開發(fā)了使用在2.0L汽車上的CVT。在此基礎(chǔ)上,日產(chǎn)公司在1998年開發(fā)了一種為中型轎車設(shè)計(jì)的包含一個(gè)手動(dòng)換檔模式的CVT。新型CVT采用一個(gè)最新研制的高強(qiáng)度寬鋼帶和一個(gè)高液壓控制系統(tǒng)。通過(guò)采用這些先進(jìn)的技術(shù)來(lái)獲得較大的轉(zhuǎn)矩能力,日產(chǎn)公司研究開發(fā)CVT的電子控制技術(shù),傳動(dòng)比的改變實(shí)行全檔電子控制,汽車在下坡時(shí)可以一直根據(jù)車速控制發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng),而且在濕滑路面上能夠平順地增加速比來(lái)防止打滑。日產(chǎn)公司計(jì)劃將它的CVT的應(yīng)用范圍從1.0 L擴(kuò)大到3.0L的轎車。   日本三菱公司已選擇了CVT平順無(wú)能量損失地傳遞直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車。V型帶/傳動(dòng)輪機(jī)構(gòu)可以保證在所有速率下發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力平順無(wú)間斷地傳遞。CVT根除了傳統(tǒng)的自動(dòng)變速器通過(guò)齒輪換檔時(shí)的打齒現(xiàn)象,從而獲得更滿意的響應(yīng)和控制。三菱公司準(zhǔn)備采用直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)(1.5L或更小)與CVT組合。   日本富士重工同時(shí)擁有15年開發(fā)CVT的經(jīng)驗(yàn)。1997年5月,富士重工將它的Vistro微型車裝配了全計(jì)算機(jī)控制式E-CVT(含有六檔手動(dòng)換檔模式的CVT)。駕駛員無(wú)須操作離合器就可以進(jìn)行六檔變速。富士重工在Pleo微型車上采用一種有鎖止式變矩器的電控式CVT、通過(guò)小范圍鎖止可以使液力變矩器的滑動(dòng)保持在最小值,行星齒輪用來(lái)切換前進(jìn)檔/倒退檔。傳動(dòng)比范圍從1:10-5.5:1。   1999年上半年,美國(guó)的福特公司和德國(guó)ZF公司合作為福特公司的轎車和輕型載貨車生產(chǎn)CVT。在巴達(dá)維亞和俄亥俄州新建的合資企業(yè)將從2001年生產(chǎn)為福特公司設(shè)計(jì)的、帶有電子管理功能的CFT23型CVT。ZF公司設(shè)計(jì)的CVT是一種變矩器式變速器,使用為安裝橫向發(fā)動(dòng)機(jī)前輪驅(qū)動(dòng)汽車生產(chǎn)的鋼帶。ZF公司也能為安裝縱向發(fā)動(dòng)機(jī)的前輪驅(qū)動(dòng)汽車和后輪驅(qū)動(dòng)汽車生產(chǎn)CVT系列。ZF公司稱:與四檔自動(dòng)變速器相比,CVT系統(tǒng)能夠?qū)⒓铀傩阅芴岣?0%,燃油經(jīng)濟(jì)性提高10%-15%。與鎖止式變矩器相比,CVT系統(tǒng)在不漏油的前提下效率更高。福特公司正在設(shè)計(jì)一種與公司內(nèi)所有輕型載貨車匹配的牽引驅(qū)動(dòng)CVT,包括后輪驅(qū)動(dòng)和全輪驅(qū)動(dòng)載貨車。牽引驅(qū)動(dòng)使用沿特殊滑液的可移動(dòng)滑件代替?zhèn)鲃?dòng)帶和傳動(dòng)輪;瑒(dòng)部分的相對(duì)位置決定傳動(dòng)比,由一層部件間非常薄的液油來(lái)傳遞動(dòng)力。   德國(guó)ZF公司從1999年中期開始為Rover 216型汽車提供鋼帶驅(qū)動(dòng)的VT1型CVT。這種CVT包括螺旋齒輪或變速器、合適的液壓系統(tǒng)、濕式離合器。在系統(tǒng)中集成的ECU可以允許機(jī)械、液力和電子系統(tǒng)進(jìn)一步組合,這就更好地利用了各種系統(tǒng)的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。   德國(guó)博世的電子式CVT控制系統(tǒng)是基于用傳感器和執(zhí)行器單元控制基礎(chǔ)上的電子/液力模塊。博世公司已經(jīng)將獨(dú)立部件、執(zhí)行器、傳感器和變速器換檔ECU組成一個(gè)單獨(dú)的模塊,變速器制造商只需增加一個(gè)集成控制單元。   CVT變速器的應(yīng)用   1987年,日本Subaru把裝備CVT變速器的汽車投放市場(chǎng),獲得成功。歐洲的Ford和Fiat也將VDT-CVT裝備于排量為1.1L到1.6L的轎車上。隨著技術(shù)的發(fā)展,能源危機(jī)引發(fā)全球性的節(jié)約能源和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的提高,在總結(jié)第一代的CVT的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,開發(fā)出了性能更佳,轉(zhuǎn)矩容量更大的CVT。當(dāng)前,全世界各大汽車廠商為了提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力,都大力進(jìn)行CVT的研發(fā)工作。現(xiàn)在NISSAN、TOYOTA、FORD、GM、AUDI等著名汽車品牌中,都有配備CVT變速器的轎車銷售,全世界CVT轎車的年產(chǎn)量已達(dá)到近50萬(wàn)輛。有一點(diǎn)值得注意的是,裝備有CVT的汽車市場(chǎng),由最初的日本,歐洲,已經(jīng)滲透到北美市場(chǎng),因此無(wú)級(jí)變速汽車是當(dāng)今汽車發(fā)展的主要趨勢(shì)。   我們國(guó)家有巨大的汽車銷售市場(chǎng),汽車工業(yè)是我國(guó)的民族工業(yè)之一。然而我國(guó)汽車業(yè)所需的自動(dòng)變速器(AT)全部依賴進(jìn)口,這使得國(guó)產(chǎn)汽車配備AT后,成本增加很大,而裝備自行開發(fā)生產(chǎn)CVT變速器,其成本提高不大,說(shuō)明CVT的市場(chǎng)前景令人樂觀。   目前我國(guó)正在考慮發(fā)展轎車自動(dòng)變速器的問題。自“九·五”期間轎車金屬帶式無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器的開發(fā)和研制已經(jīng)被列入國(guó)家的重大科技攻關(guān)計(jì)劃,以跟蹤世界技術(shù)的發(fā)展和開發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的汽車。   在最近的十幾年中,CVT技術(shù)已經(jīng)上前邁進(jìn)了一大步,使得CVT比有著超過(guò)100年歷史的機(jī)械變速器MT和有著超過(guò)50年歷史的自動(dòng)變速器AT更有競(jìng)爭(zhēng)力。CVT技術(shù)正處于壽命周期的開始,CVT的特性將進(jìn)一步提高。
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