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活齿CVT变速箱解析 结构巧妙/有潜力

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2021-05-14 17:11:00【

  从比亚迪逆向研发双离合变速箱,到吉利收购澳大利亚DSI,无论从哪个角度看我们不得不承认中国汽车工业在关键总成上仍然处于寄居的状态。更关键得问题在于买得来技术却买不来调校。就CVT无级变速箱而言,全球最大的生产商是加特可,最优秀的钢带供应商是Bosch,那么大多数人可能都想知道,中国到底有没有自主研发变速箱的能力?

  答案是肯定的,至少在理论上是肯定的,并且已经成为事实。这台变速箱的实验机已经搭载在东风猛士上,能够承受猛士550Nm的高扭矩,并且在换挡过程中表现的极其平顺,而它目前还仅仅处于实验阶段。这台神奇的变速箱被称为HN-CVT(活齿CVT)。那么这台变速箱有哪些特点?它和传统CVT有什么不同?只有拆开来看最清楚。

  活齿CVT与传统CVT有什么不同?

  采用啮合传动原理可承受高扭矩

  传统CVT靠两侧的锥轮挤压钢带从而带动其运转,那么钢带侧面与锥轮锥面的摩擦力是其传动扭矩及效率重要的保障。所以,如果扭矩设计的太高,这两个表面之间就会产生打滑,从而降低效率。这也就解释了市面上配备CVT变速箱的车型其发动机最大扭矩也就在300Nm左右。

  诸如一些高扭矩性能车鲜有搭载CVT变速箱的,因为依靠齿轮传动不存在打滑现象,但又不能实现CVT变速箱那种无动力中断的无级变速(无动力损失)传动效果。活齿CVT变速箱巧妙的将两者的特点结合,在两侧锥轮之间增加了几组(四组、六组或八组)活齿单元。这些单元上的活齿片在离心力的作用下甩出与钢带上的齿形啮合,从而带动钢带运动,实现啮合传动。

  目前,活齿CVT技术已经在美国、日本、韩国、印度、澳大利亚、加拿大、及欧洲范围内的13个国家申请了专利,并且得到中国齿轮协会的高度认可。

  采用电机控制锥轮运动 零部件大量减少

  CVT变速箱连续改变速比的过程是依靠两组锥轮对向和反向运动产生的,在这一点上两种结构的变速箱保持一致。不同点在于活齿CVT采用电机控制锥轮,传统CVT通过液压系统操纵。这样做最直接的影响是使得活齿CVT变速箱相对传统CVT变速箱减少了100多个零件,从而在自身重量和成本控制上更具优势。

  活齿CVT仍不完美 问题有待解决

  首先活齿变速箱能够承受高扭矩在于采用了啮合传动,那么至于能够承受多高的扭矩取决于活齿片的厚度和宽度。因此,提高承受扭矩的同时变速箱的体积也会随之增长。可以想象,活齿CVT在商用车及特种车辆领域可以有很大的发挥空间,目前承受扭矩可以达到几千牛米。

  然而,对于乘用车市场在车辆空间利用上力求最大化乘坐空间,而留给动力总成的越来越少。因此变速箱体积的增大是个相当棘手的问题,或许想要更小的体积更大的扭矩还要从活齿片的材料上下手。

  从技术层面上讲,活齿CVT的结构很巧妙,而且在一定程度上解决了CVT变速箱因无法承受大扭矩而掩盖了诸多优点的实际问题。可以说是相当实用的发明。但是这次阻碍CVT发展的不是扭矩问题而是体积问题,活齿片想要不增加体积又能提高强度或许还要开发一些新的材料。不过,我们还是鼓励自主创新的行为,也希望它能够在复杂的环境下能够不断完善。

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