在民間一直流傳著這樣一句話:“CVT動力差,打滑,最垃圾的變速箱”,果真如此嗎?實(shí)際上這里面不乏有很多人是道聽途說,沒有多少人是真正開過CVT車型的,或者說以偏概全,只開過一些個別小排量CVT車型,就想當(dāng)然的對CVT各種詆毀和貶低。
客觀來看,CVT變速箱是不完美的,但是又有哪個變速箱是真正的完美呢?
作為世界上三大主流自動變速箱之一,僅博世一家的CVT鋼帶出貨量就已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過1000萬套,對于一般的家用車來說,省油、平順、故障率低,使用CVT也不失為一個比較好的選擇。
而最喜歡使用CVT變速箱的自然無疑是日系車企,主要原因自然是因為CVT的成本相對較低,精于算計的日本人自然首先有成本的考量,但客觀來看,CVT的故障率也并沒有網(wǎng)絡(luò)上傳說的那么夸張。實(shí)際上日系一貫以實(shí)用性、耐久性、可靠性為特點(diǎn),因此如果CVT真的各種打滑不耐用,日系車企也絕對不可能自掘墳?zāi)梗瑘猿质褂肅VT。
我身邊有很多使用CVT的公務(wù)車、網(wǎng)約車開到30萬公里以上的例子,比如本田奧德賽、雅閣,這些車型很皮實(shí)耐用,當(dāng)然,的確也有些CVT故障率比較高,比如近期的日產(chǎn)系列,但是,難道AT和雙離合就不出故障了嗎?
CVT變速箱的結(jié)構(gòu)和原理
CVT采用錐輪和鋼帶(鏈條)利用摩擦傳遞動力,需要特別說明的是,這個摩擦是靜摩擦,因為CVT在正常行駛過程中是不允許打滑的。一旦打滑,靜摩擦變?yōu)榛瑒幽Σ粒藭r錐輪和鋼帶之間就會產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損。
從結(jié)構(gòu)上來看,現(xiàn)代的CVT變速箱共有兩種,一種是日系的CVT,比如加特可、愛信、斯巴魯、本田等車企的CVT采用液力變矩器傳遞動力,可以分為三個部分:液力變矩器→行星齒輪組→錐輪鋼帶
另一種采用多片離合器傳遞動力,比如早期的奧迪Multitronic CVT和邦奇CVT,結(jié)構(gòu)為:多片離合器→倒檔離合器→錐輪鋼帶
液力變矩器
液力變矩器是一個偉大的發(fā)明,安裝在CVT變速箱上,形成了一個天然的緩沖。液力變矩器負(fù)責(zé)傳遞動力和緩沖轉(zhuǎn)速差,從結(jié)構(gòu)上看是一個密閉的空腔,內(nèi)部由泵輪、渦輪、導(dǎo)輪、鎖止離合器組成。泵輪和發(fā)動機(jī)相相連,渦輪和變速箱輸入軸相連,發(fā)動機(jī)帶動泵輪高速轉(zhuǎn)動,甩動變速箱油高速流動,變速箱油推動渦輪轉(zhuǎn)動,最終形成液力耦合,泵輪和渦輪同步轉(zhuǎn)動。導(dǎo)輪負(fù)責(zé)改變變速箱油流動方向,使其始終正向流動到渦輪葉片上。
在起步和剎停時,液力變矩器的鎖止離合器處于分離狀態(tài),以形成液力緩沖,而當(dāng)汽車速度穩(wěn)定以后,通常時速達(dá)到5-10km/h后,液力變矩器的鎖止離合器會結(jié)合,形成剛性連接,以提升傳遞效率。而在剎停時,為了避免車輪傳遞的反沖力對變速箱形成沖擊,會分離鎖止離合器,以保護(hù)變速箱,并避免發(fā)動機(jī)熄火。而在正常行駛過程中,鎖止離合器始終處于結(jié)合狀態(tài)。
行星齒輪組:
很多人認(rèn)為行星齒輪組只存在于AT變速箱里,實(shí)際上,CVT變速箱也是有行星齒輪組的,通常可以起到三個作用:
- 改變動力傳遞方向,實(shí)現(xiàn)倒檔和前進(jìn)檔動力轉(zhuǎn)換
- 日產(chǎn)的變速箱,行星齒輪組作為副變速箱,可以改變傳動比,進(jìn)一步擴(kuò)大傳動范圍
- 豐田的Direct shift CVT變速箱里,行星齒輪組是一個2AT,在起步和急加速時,采用齒輪傳遞,增加可承受扭矩和動力響應(yīng)性。
錐輪和鋼帶(鏈條)
如果CVT變速箱想要改變傳動比,需要通過液壓控制錐輪的內(nèi)徑,迫使套在錐輪上的鋼帶或鏈條向外推移,并控制液壓壓緊,實(shí)現(xiàn)CVT傳動比的改變。
采用鏈條的 CVT使用拉力的方式進(jìn)行驅(qū)動,可承受扭矩比較大目前市場化的鏈條可以承受最大500牛米的扭矩,而使用鋼帶的CVT則使用推力的方式進(jìn)行驅(qū)動,相對來說可承受扭矩較小一般不超過300牛米。
CVT正常行駛不允許打滑,有多種保護(hù)措施防止打滑
很多人認(rèn)為CVT在加速時,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提升比較高、動力響應(yīng)性相對較差是因為CVT鋼帶打滑,實(shí)際上,而現(xiàn)代的CVT擁有比較完善的自動控制系統(tǒng),鋼帶和錐輪之間的滑動摩擦是嚴(yán)格避免的,在起步、急加速瞬間,變速箱的TCU和發(fā)動機(jī)的ECU會協(xié)同控制,液力變矩器控制鎖止離合器處于分離狀態(tài),此時采用變速箱油傳遞動力,動力輸出比較柔和,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速雖然提升較快,但是由于沒有剛性連接,實(shí)際傳輸?shù)阶兯傧浜蠖蔚腻F輪和鋼帶的扭矩并不大,同時,CVT變速箱的高壓油泵會輸出比較大的壓力,使錐輪產(chǎn)生足夠大的壓緊力以避免打滑,等到發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速平穩(wěn)時,逐漸控制減少液壓系統(tǒng)的壓力,使錐輪和鋼帶之間的靜摩擦力和汽車驅(qū)動力之間產(chǎn)生一個平衡,從而降低能耗和油耗。
- 液力變矩器的鎖止離合器分離,等到速度超過5-10km/h以后再鎖止
- 控制發(fā)動機(jī)輸出扭矩不至于過大,等待液壓控制錐輪實(shí)現(xiàn)變徑
- 液壓控制錐輪產(chǎn)生足夠的壓緊力,避免打滑
- 特殊的CVT變速箱油增加摩擦力,增大靜摩擦力
CVT為什么省油?
發(fā)動機(jī)在平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)時油耗并不大,傳統(tǒng)的帶有檔位的變速箱在換擋時發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)速波動是比較大的,此外由于物理檔位的限制發(fā)動機(jī)無法始終工作在最佳功率輸出轉(zhuǎn)數(shù),這是帶有物理檔位變速箱油耗高的根本原因。 CVT變速箱完美的規(guī)避了這兩個高油耗的因素:
- 沒有物理檔位發(fā)動機(jī)可以始終工作在最佳功率,輸出轉(zhuǎn)數(shù)不受限制
- 沒有物理檔位,發(fā)動機(jī)沒有換擋波動轉(zhuǎn)速平穩(wěn)
- 換擋使動力不中斷持續(xù)輸出
CVT的可承受扭矩多少?加速能力到底差不差?
你聽說過輸出1000馬力的采用CVT變速箱的F1方程式賽車Williams FW15C CVT嗎,既然F1能使用CVT,因此CVT變速箱的加速能力并不差,只不過CVT變速箱的加速感受比較差,2012年,斯巴魯采用的鏈條式CVT匹配在森林人 2.0T 發(fā)動機(jī)上,最大可承受扭矩是450牛米,0-100的加速成績是6.8秒,2013年這套CVT安裝在森林人STI上,創(chuàng)造了5.3秒的加速成績。而這套CVT還安裝在斯巴魯?shù)?.4T渦輪增壓發(fā)動機(jī)上,因此,實(shí)際上CVT的加速能力并不差。
CVT故障率如何?
不同品牌的CVT故障率表現(xiàn)不同,國產(chǎn)化的加特可CVT7、CVT8的確故障率相對較高,這和加特可的CVT采用副變速箱以及國產(chǎn)化零部件強(qiáng)度不夠?qū)е碌摹O鄬Χ员咎铩⒇S田、斯巴魯?shù)腃VT相對就比較穩(wěn)定,就像我前面所說的行駛幾十萬公里的CVT仍然沒問題。從結(jié)構(gòu)上來看CVT變速箱的零部件非常少只有6AT的80%左右,較少的零部件自然會帶來較低的故障率。
CVT車型應(yīng)該如何駕駛?
雖然CVT為了避免打滑采用了一系列的控制技術(shù)但是這些技術(shù)并不能完美地規(guī)避所有的打滑工況,極限情況下CVT瞬間仍然可能會產(chǎn)生一定的滑移量,這個滑移量是設(shè)計允許的,而且在駕駛過程中可以采取以下方法避免:
- 行駛中盡量避免加速后立即踩剎車然后又加速的工況,這種工況發(fā)動機(jī)會反復(fù)進(jìn)行瞬間動力接通、斷開。這個
- 起步掛入D檔以后不要立即給油加速, CVT需要一定的時間去控制齒輪變徑,此時急著給油就會使發(fā)動機(jī)和變速箱在轉(zhuǎn)速較高的時候進(jìn)行結(jié)合,沖擊比較大。
- 低溫行駛時不要強(qiáng)制大腳油門急加速,由于變速箱油溫較低,液壓系統(tǒng)無法產(chǎn)生足夠的壓力,此時大腳油門急加速會產(chǎn)生比較大的沖擊。
CVT該不該換變速箱油?
相對來說CVT變速箱雖然采用靜摩擦傳遞動力但是客觀來看,由于鏈條或者鋼帶在高速運(yùn)轉(zhuǎn)過程中其內(nèi)部也會產(chǎn)生一定的相對摩擦,因此cvt變速箱應(yīng)該嚴(yán)格按照保養(yǎng)手冊的要求更換變速箱油,通常更更換周期是6萬公里,根據(jù)駕駛工況,如果在城市擁堵路況行駛這個里程周期適當(dāng)縮短,如果經(jīng)常城市間通勤,高速行駛,換油周期可以適當(dāng)增加。更換變速箱油一定要同時清理油底殼和濾網(wǎng)。