新六速无级变速器应用在哪些车上(日系汽车钟爱无级变速器)

  • 内容概述:无级变速器结构特点与成本优势,缺点与适用车型。

CVT的准确释义应为「连续可变·不间断传输」,所谓的无极变速是有些难以理解的,“极”是什么意思呢?也许可以理解为没有固定的前进挡吧,这种机器的换挡结构是非常特殊的。

发动机通过液力变矩器或湿式多片式离合器,将动力直接传递到主动锥形轮;锥轮推动与其贴合的钢带运转,状态就像工厂的传送带一样。而钢带又会推动“从动锥轮”转动,动力最终是要通过这组锥轮输出到车轮的,运行原理如下。

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重点:为什么日系汽车如此钟爱CVT呢?以至于很多人都认为是日本人发明了这种机器,其实很多机型和技术都不是日企发明,只是应用的比较广泛而已,其中比较有代表性的有三项。

  1. 无级变速器-范多明斯(荷兰)
  2. 托森差速器-托森(美国)
  3. H型发动机-卡尔本茨(德国)

是不是有些出乎意料呢?那么为什么起源于欧洲的CVT在欧洲被淘汰,最终到日本才风靡一时呢?原因其实很简单,因为岛国日本的资源严重匮乏,从石油到钢铁都依靠进口;所以汽车必须要足够节油,钢材适当造假也能够被其用户接受,而降低油耗的方式当然离不开Kcar了。

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趣味车型:kcar指「K级·微型汽车」,这种车被很多人热捧,认为尺寸小空间大是挺务实的。然而为什么不去选面包车呢?主流的K级车从安全性到用户体验方面,连五菱之光都不如,原因在于这种车型的两个要求。

  • 排量≤0.66L
  • 尺寸≤3400*1480*2000mm

发动机的动力水平“无可挑剔”,再挑一挑就没了……空间确实大但是宽高比非常不合理,稍微高一些的车速转弯都会容易侧翻,所以这种车型真不能做麋鹿测试。不过kcar真的是非常非常轻,车轻才能用小排量发动机,动力羸弱的发动机也才适合无级变速器——节油不是因为变速箱,而是因为推重比与发动机排量。

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不过CVT机型的制造成本确实是很低的,因为锥轮钢带的结构很简单,不需要复杂的莱式齿轮组则可以节省物料成本;同时无法离合则可省下衡多离合器结构,而且电磁阀系统也要比AT精简很多。

所以对于资源匮乏的日本而言,虽然CVT会一定程度拉高耗油量,但是整体算下来还是有一定价值的。

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淘汰原因:欧洲汽车的特点是追求高性能,哪怕是极速较差的柴油发动机也会有很大的扭矩。然而CVT是无法承受很大扭矩的,原因在于锥轮钢带的结合传动,依靠的是两者之间的摩擦力以“滚动摩擦”的方式传动。

摩擦的过程中会产生磨损,所以又需要对钢带进行润滑与温控;这就会影响本就不高的摩擦系数,如果输出扭矩过大的话,滚动摩擦就会变成「滑动摩擦」;状态就像是汽车急加速时车轮会空转,此时就是轮胎与地面的滑动磨损。

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大致标准:(各级CVT可承受最大输入扭矩标准)

  • 普通级别100/250N·m
  • 中等水平250/350N·m
  • 最高水平≤450N·m

绝大多数装备无级变速器的汽车,使用的发动机都是1.5T-2.0/2.5L的标准,最大扭矩不过250N·m左右,驱动≥中型轿车或紧凑级SUV,标准就算是有些小马拉大车了。

然而具备入门级高性能的汽车,动力储备应当在350/400N·m区间,这种标准对于CVT的耐用性会是考验。高水平的性能汽车则应当在500/1000N·m的范围内,还能使用这种机器吗?这就是欧系汽车普遍不用CVT的原因,即使是奥迪曾经使用过的钢链加强机型,也因为耐用性差而被淘汰了。

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核心缺点:

1.锥轮钢带即使不打滑,在滚动摩擦的传动过程中也有磨损。因为任何物体的正常摩擦,依靠的都是物质表面分子的碰撞而产生的相互作用力;在运动过程中分子的衰减就是磨损的损耗,所以钢带与锥轮的摩擦系数也会逐渐降低,这是磨损的必然结果,后期以标准的最大功率输出时也有可能打滑。

说白了就是CVT不仅无法满足用户对汽车的性能需求,后期是一定会考虑更换钢带的;但是作为核心结构的锥轮钢带并不好更换,大修后的无极变速器的稳定性会变得极差,所以出现严重打滑丢转后,处理方式基本都是直接更换总成,用车成本是不是很高呢?

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2:装备无级变速器的汽车普遍更费油,因为滚动传动的过程会有很高的损耗;想象一下发动机输出的功率可能要浪费20%,而燃烧产生的热能本就只能转化出30%多一些的动能,油耗不高都显得不科学了。(实车油耗偏低多为发动机排量小·车身足够轻)

同时「低温保护」也会大幅增加油耗,钢带需要充足的润滑才能正常使用;但是在低温环境中变速箱油流动性会很差,必须启动发动机利用暖温器加热,待温度达标后才能正常驾驶。时间短则一两分钟,长则10分钟左右;然而冷启动时的怠速转速会升高,怠速油耗会升高一倍左右,油耗还能控制吗?

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总结:欧系汽车曾经存在较多的柴油动力选项,原因无非是用车成本高,用户需要让油耗足够低;同时在想要节油的基础上还想要充沛的动力,平时可以不用这些动力,但最起码有充足的储备才会感觉满足。

这两种需求都不是CVT可以满足的,所以欧系、美系与中高端国产汽车普遍使用AT或湿式双离合,无极变速器确实更适合kcar,或者是其他尺寸标准的价格偏低的汽车。

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编辑:天和Auto-汽车科学岛

责编:天和MCN

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