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無(wú)極變速和自動(dòng)檔變速箱哪個(gè)更好?

無(wú)極變速和自動(dòng)檔變速箱哪個(gè)更好?: 問(wèn) 提問(wèn)者：網(wǎng)友 | 2017-01-13

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肯定是 CVT 無(wú)級(jí)變速的了！ CVT技術(shù)再次成為人們關(guān)注的新技術(shù)之一，這里就CVT的原理做深入淺出介紹，讓大家了解究竟CVT技術(shù)與現(xiàn)在大量使用的手動(dòng)變速器和自動(dòng)變速器有什么不同。現(xiàn)在市場(chǎng)上銷(xiāo)售的汽車(chē)，裝備的變速箱主要有手動(dòng)變速器（MT）、自動(dòng)變速器（AT）、無(wú)級(jí)變速器（CVT）。 1、MT：手動(dòng)變速器(MT：Manual Transmission)采用齒輪組，由于每擋的齒輪組的齒數(shù)是固定的，所以各擋的變速比是個(gè)定值(也就是所謂的“級(jí)”)。比如，一擋變速比是3.455,二擋是2.056,再到五擋的0.85,這些數(shù)字再乘上主減速比就是總的傳動(dòng)比，總共只有5個(gè)值(即有5級(jí))，所以說(shuō)它是有級(jí)變速器。手動(dòng)變速器是最常見(jiàn)的變速器，它的基本構(gòu)造用一句話(huà)概括，就是兩軸一中軸，即指輸入軸、軸出軸和中間軸，它們構(gòu)成了變速器的主體，當(dāng)然還有一根倒檔軸。手動(dòng)變速器又稱(chēng)手動(dòng)齒輪式變速器，含有可以在軸向滑動(dòng)的齒輪，通過(guò)不同齒輪的嚙合達(dá)到變速變扭目的。 2、AT：自動(dòng)變速器(AT:Automatic Transmission)是利用車(chē)速和負(fù)荷(油門(mén)踏板的行程)進(jìn)行雙參數(shù)控制，擋位根據(jù)上面的兩個(gè)參數(shù)來(lái)自動(dòng)升降。AT與MT的相同點(diǎn)，就是二者都是有級(jí)式變速器，只不過(guò)AT能根據(jù)車(chē)速的快慢來(lái)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)擋位的增減，可以消除手擋車(chē)“頓挫”的變擋感覺(jué)。（1）AT的結(jié)構(gòu)：與手動(dòng)波相比，液力自動(dòng)波（AT）在結(jié)構(gòu)和使用上有很大的不同。手動(dòng)波主要由齒輪和軸組成，通過(guò)不同的齒輪組合產(chǎn)生變速變矩；而AT是由液力變扭器、行星齒輪和液壓操縱系統(tǒng)組成，通過(guò)液力傳遞和齒輪組合的方式來(lái)達(dá)到變速變矩。其中液力變扭器是AT最具特點(diǎn)的部件，它由泵輪、渦輪和導(dǎo)輪等構(gòu)件組成，直接輸入發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳遞扭矩和離合作用。（2）AT的優(yōu)缺點(diǎn) ： AT不用離合器換檔，檔位少變化大，連接平穩(wěn)，因此操作容易，既給開(kāi)車(chē)人帶來(lái)方便，也給坐車(chē)人帶來(lái)舒適。但缺點(diǎn)也多，一是對(duì)速度變化反應(yīng)較慢，沒(méi)有手動(dòng)波靈敏，因此許多玩車(chē)人士喜歡開(kāi)手動(dòng)波車(chē)；二是費(fèi)油不經(jīng)濟(jì)，傳動(dòng)效率低變矩范圍有限，近年引入電子控制技術(shù)改善了這方面的問(wèn)題；三是機(jī)構(gòu)復(fù)雜，修理困難。在液力變扭器內(nèi)高速循環(huán)流動(dòng)的液壓油會(huì)產(chǎn)生高溫，所以要用指定的耐高溫液壓油。另外，如果汽車(chē)因蓄電池缺電不能啟動(dòng)，不能用推車(chē)或拖車(chē)的方法啟動(dòng)。如果拖運(yùn)故障車(chē)，要注意使驅(qū)動(dòng)輪脫離地面，以保護(hù)自動(dòng)波齒輪不受損害。（3）AMT AMT在機(jī)械變速器（手動(dòng)波）原有基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，主要改變手動(dòng)換檔操縱部分。即在總體傳動(dòng)結(jié)構(gòu)不變的情況下通過(guò)加裝微機(jī)控制的自動(dòng)操縱系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)換擋的自動(dòng)化。因此AMT實(shí)際上是由一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)來(lái)完成操作離合器和選檔的兩個(gè)動(dòng)作。由于A(yíng)MT能在現(xiàn)生產(chǎn)的手動(dòng)波基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，生產(chǎn)繼承性好，投入的責(zé)用也較低，容易被生產(chǎn)廠(chǎng)接受。AMT的核心技術(shù)是微機(jī)控制，電子技術(shù)及質(zhì)量將直接決定AMT的性能與運(yùn)行質(zhì)量。 3、CVT：無(wú)級(jí)變速器(CVT：ContinuouslyVariableTrans-mission)與有級(jí)式的區(qū)別在于，它的變速比不是間斷的點(diǎn)，而是一系列連續(xù)的值，譬如可以從3.455一直變化到0.85。CVT結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)變速器簡(jiǎn)單，體積更小，它既沒(méi)有手動(dòng)變速器的眾多齒輪副，也沒(méi)有自動(dòng)變速器復(fù)雜的行星齒輪組，它主要靠主、從動(dòng)輪和金屬帶來(lái)實(shí)現(xiàn)速比的無(wú)級(jí)變化。其原理是與普通的變速箱一樣大小不一的幾組齒輪在操控下有分有合，形成不同的速比，像自行車(chē)的踏板經(jīng)大小輪盤(pán)與鏈條帶動(dòng)車(chē)輪以不同的速度旋轉(zhuǎn)。由于不同的力度對(duì)各組齒輪產(chǎn)生的推力大小不一，致使變速箱輸出的轉(zhuǎn)速也隨之變化，從而實(shí)現(xiàn)不分檔次的徐緩轉(zhuǎn)動(dòng)。 CVT采用傳動(dòng)帶和可變槽寬的棘輪進(jìn)行動(dòng)力傳遞，即當(dāng)棘輪變化槽寬肘，相應(yīng)改變驅(qū)動(dòng)輪與從動(dòng)輪上傳動(dòng)帶的接觸半徑進(jìn)行變速，傳動(dòng)帶一般用橡膠帶、金屬帶和金屬鏈等。CVT是真正無(wú)級(jí)化了，它的優(yōu)點(diǎn)是重量輕，體積小，零件少，與AT比較具有較高的運(yùn)行效率，油耗較低。但CVT的缺點(diǎn)也是明顯的，就是傳動(dòng)帶很容易損壞，不能承受較大的載荷，只能限用于在1升排量左右的低功率和低扭矩汽車(chē)，因此在自動(dòng)變速器占有率約4%以下。近年來(lái)經(jīng)過(guò)各大汽車(chē)公司的大力研究，情況有所改善。CVT將是自動(dòng)變速箱的發(fā)展方向。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(chē)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(chē)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(chē)上，其銷(xiāo)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(méi)有被汽車(chē)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(chē)界對(duì)CVT技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)日益重視，特別是在微型車(chē)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(kāi)發(fā)了使用在2.0L汽車(chē)上的CVT。在此基礎(chǔ)上，日產(chǎn)公司在1998年開(kāi)發(fā)了一種為中型轎車(chē)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(kāi)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(chē)在下坡時(shí)可以一直根據(jù)車(chē)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(chē)。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(chē)。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(mǎn)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(kāi)發(fā)CVT的經(jīng)驗(yàn)。1997年5月，富士重工將它的Vistro微型車(chē)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(chē)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(chē)和輕型載貨車(chē)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(chē)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(chē)和后輪驅(qū)動(dòng)汽車(chē)生產(chǎn)CVT系列。ZF公司稱(chēng)：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(chē)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(chē)。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(kāi)始為Rover 216型汽車(chē)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(chē)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(chē)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(kāi)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(chē)廠(chǎng)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?，F(xiàn)在NISSAN、TOYOTA、FORD、GM、AUDI等著名汽車(chē)品牌中，都有配備CVT變速器的轎車(chē)銷(xiāo)售，全世界CVT轎車(chē)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(chē)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(chē)是當(dāng)今汽車(chē)發(fā)展的主要趨勢(shì)。我們國(guó)家有巨大的汽車(chē)銷(xiāo)售市場(chǎng)，汽車(chē)工業(yè)是我國(guó)的民族工業(yè)之一。然而我國(guó)汽車(chē)業(yè)所需的自動(dòng)變速器（AT）全部依賴(lài)進(jìn)口，這使得國(guó)產(chǎn)汽車(chē)配備AT后，成本增加很大，而裝備自行開(kāi)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(lè)觀(guān)。目前我國(guó)正在考慮發(fā)展轎車(chē)自動(dòng)變速器的問(wèn)題。自“九·五”期間轎車(chē)金屬帶式無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器的開(kāi)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(kāi)發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的汽車(chē)。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(kāi)始，CVT的特性將進(jìn)一步提高。什么是CVT？ CVT的主要結(jié)構(gòu)和工作原理如圖1所示，該系統(tǒng)主要包括主動(dòng)輪組、從動(dòng)輪組、金屬帶和液壓泵等基本部件。無(wú)級(jí)變速器（CVT）電控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖金屬帶由兩束金屬環(huán)和幾百個(gè)金屬片構(gòu)成。主動(dòng)輪組和從動(dòng)輪組都由可動(dòng)盤(pán)和固定盤(pán)組成，與油缸靠近的一側(cè)帶輪可以在軸上滑動(dòng)，另一側(cè)則固定?？蓜?dòng)盤(pán)與固定盤(pán)都是錐面結(jié)構(gòu)，它們的錐面形成V型槽來(lái)與V型金屬傳動(dòng)帶嚙合。發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸輸出的動(dòng)力首先傳遞到CVT的主動(dòng)輪，然后通過(guò)V型傳動(dòng)帶傳遞到從動(dòng)輪，最后經(jīng)減速器、差速器傳遞給車(chē)輪來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。工作時(shí)通過(guò)主動(dòng)輪與從動(dòng)輪的可動(dòng)盤(pán)作軸向移動(dòng)來(lái)改變主動(dòng)輪、從動(dòng)輪錐面與V型傳動(dòng)帶嚙合的工作半徑，從而改變傳動(dòng)比?？蓜?dòng)盤(pán)的軸向移動(dòng)量是由駕駛者根據(jù)需要通過(guò)控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)主動(dòng)輪、從動(dòng)輪液壓泵油缸壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)的。由于主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的工作半徑可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)了無(wú)級(jí)變速。在金屬帶式無(wú)級(jí)變速器的液壓系統(tǒng)中，從動(dòng)油缸的作用是控制金屬帶的張緊力，以保證來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力高效、可靠的傳遞。主動(dòng)油缸控制主動(dòng)錐輪的位置沿軸向移動(dòng)，在主動(dòng)輪組金屬帶沿V型槽移動(dòng)，由于金屬帶的長(zhǎng)度不變，在從動(dòng)輪組上金屬帶沿V型槽向相反的方向變化。金屬帶在主動(dòng)輪組和從動(dòng)輪組上的回轉(zhuǎn)半徑發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)速比的連續(xù)變化。汽車(chē)開(kāi)始起步時(shí)，主動(dòng)輪的工作半徑較小，變速器可以獲得較大的傳動(dòng)比，從而保證驅(qū)動(dòng)橋能夠有足夠的扭矩來(lái)保證汽車(chē)有較高的加速度。隨著車(chē)速的增加，主動(dòng)輪的工作半徑逐漸減小，從動(dòng)輪的工作半徑相應(yīng)增大，CVT的傳動(dòng)比下降，使得汽車(chē)能夠以更高的速度行駛。 CVT的特性 1、經(jīng)濟(jì)性 CVT可以在相當(dāng)寬的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，從而獲得傳動(dòng)系與發(fā)動(dòng)機(jī)工況的最佳匹配，提高整車(chē)的燃油經(jīng)濟(jì)性。德國(guó)的大眾公司在自己的Golf VR6轎車(chē)上分別安裝了4-AT和CVT進(jìn)行ECE市區(qū)循環(huán)和ECE郊區(qū)循環(huán)測(cè)試，證明CVT能夠有效節(jié)約燃油(如表1) 安裝4-AT和CVT的大眾公司的Golf VR6汽車(chē)的燃油消耗對(duì)比試驗(yàn)油耗 4-AT CVT ECE市區(qū)循環(huán)，L/100km 14.4 13.2 ECE郊區(qū)/遠(yuǎn)程循環(huán)，L/100km 10.8 9.8 90km/h勻速，L/100km 8.3 7.0 120km/h，L/100km 10.3 9.2 2、動(dòng)力性汽車(chē)的后備功率決定了汽車(chē)的爬坡能力和加速能力。汽車(chē)的后備功率愈大，汽車(chē)的動(dòng)力性愈好。由于CVT的無(wú)級(jí)變速特性，能夠獲得后備功率最大的傳動(dòng)比，所以CVT的動(dòng)力性能明顯優(yōu)于機(jī)械變速器(MT)和自動(dòng)變速器(AT)。 3、排放 CVT的速比工作范圍寬，能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)以最佳工況工作，從而改善了燃燒過(guò)程，降低了廢氣的排放量。ZF公司將自己生產(chǎn)的CVT裝車(chē)進(jìn)行測(cè)試，其廢氣排放量比安裝4-AT的汽車(chē)減少了大約10%。 4、成本 CVT系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零部件數(shù)目比AT(約500個(gè))少(約300個(gè))，一旦汽車(chē)制造商開(kāi)始大規(guī)模生產(chǎn)，CVT的成本將會(huì)比AT小。由于采用該系統(tǒng)可以節(jié)約燃油，隨著大規(guī)模生產(chǎn)以及系統(tǒng)、材料的革新，CVT零部件(如傳動(dòng)帶或傳動(dòng)鏈、主動(dòng)輪、從動(dòng)輪和液壓泵)的生產(chǎn)成本，將降低20%-30%。勿庸置疑，CVT變速器的技術(shù)含量和制造難度都要比MT變速器高，與AT變速器相仿，由于金屬帶式CVT的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，所含的零件數(shù)量比AT變速器少40％左右，整車(chē)的質(zhì)量因而也有所減輕。 5、駕駛平順性由于CVT的速比變化是連續(xù)不斷的，所以汽車(chē)的加速或減速過(guò)程非常平緩，而且駕駛非常簡(jiǎn)單、安全。從而使用戶(hù)獲得全方位的“行駛樂(lè)趣”。: 回答者：網(wǎng)友

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