资源描述：
《汽车无级变速器技术应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、1引言目前在汽车上广泛使用的自动变速技术是将液力变矩器和行星齿轮系组合的自动变速器技术,在主要汽车制造商生产的轿车中的平均装车率已经达到70%。但是液力变矩器和行星齿轮系的组合有着明显的缺点:传动比不连续,只能实现分段范围内的无级变速;液力传动的效率较低,影响了整车的动力性与燃料经济性。增加变速器的档位数来扩大无级变速覆盖范围,就必须采用较多的执行元件来控制行星齿轮系的动力传递,导致自动变速器零部件数量过多,结构复杂,保养和维护不便。所以汽车行业早就开始研究其它新型变速技术,无级变速(CVT)技术就是其中最有前景的一
2、种。2无级变速器的使用特性2.1经济性CVT可以在相当宽的范围内实现无级变速,从而获得传动系与发动机工况的最佳匹配,提高整车的燃油经济性。德国的大众公司在自己的Golf VR6轿车上分别安装了4-AT和CVT进行ECE市区循环和ECE郊区循环测试,证明CVT能够有效节约燃油。 2.2动力性汽车的后备功率决定了汽车的爬坡能力和加速能力。汽车的后备功率愈大,汽车的动力性愈好。由于CVT的无级变速特性,能够获得后备功率最大的传动比,所以CVT的动力性能明显优于机械变速器(MT)和自动变速器(AT)。2.3排放污染杂物无级变
3、速的速比工作范围宽,能够使发动机以最佳工况工作,从而改善了燃烧过程,降低了废气的排放量。公司将自已生产的无级变速装车进行测试,其废气排放量比安装4-AT的汽车减少了大约10%。2.4成本CVT系统结构简单,一旦汽车制造商开始大规模生产,CVT的成本将会比AT小。12由于采用该系统可以节约燃油,随着大规模生产以及系统,材料的革新,CVT零部件(如传动带或传动链,主动轮,从动轮和液压泵)的生产成本,将降低20%-30%。 3金属式无级变速器3.1CVT技术的发展概况CVT技术的发展,已经有了一百多年的历史。德国奔驰公司是
4、在汽车上采用CVT技术的鼻祖,早在1886年就将V型橡胶带式CVT安装在该公司生产的汽油机汽车上.1958年,荷兰的DAF公司H.Van Doorne博士研制成功了名为Variomatic的双V型橡胶带式CVT,并装备于DAF公司制造的Daffodil轿车上,其销量超过了100万辆。但是由于橡胶带式CVT存在一系列的缺陷:功率有限(转矩局限于135Nm以下),离合器工作不稳定,液压泵,传动带和夹紧机构的能量损失较大,因而没有被汽车行业普遍接受。然而提高传动带性能和CVT传递功率极限的研究一直在进行,将液力变矩器集成到
5、CVT系统中,主,从动轮的夹紧力实现电子化控制,在CVT中采用节能泵,传动带用金属带代替传统的橡胶带。新的技术进步克服了CVT系统原有的技术缺陷,导致了传递转矩容量更大,性能更优良的第二代CVT的面世。进入20世纪90年代,汽车界对CVT技术的研究开发日益重视,特别是在微型车中,CVT被认为是关键技术。全球科技的迅猛发展,使得新的电子技术与自动控制技术不断被采用到CVT中。1997年上半年,日本日产公司开发了使用在2.0L汽车上的CVT.在此基础上,日产公司在1998年开发了一种为中型轿车设计的包含一个手动换档模式的
6、CVT。新型CVT采用一个最新研制的高强度宽钢带和一个高液压控制系统。通过采用这些先进的技术来获得较大的转矩能力,日产公司研究开发CVT的电子控制技术,传动比的改变实行全档电子控制,汽车在下坡时可以一直根据车速控制发动机制动,而且在湿滑路面上能够平顺地增加速比来防止打滑.日产公司计划将它的CVT的应用范围从1.0 L扩大到3.0L的轿车。日本三菱公司已选择了CVT平顺无能量损失地传递直喷式发动机的动力来驱动汽车。V型带/传动轮机构可以保证在所有速率下发动机动力平顺无间断地传递.CVT根除了传统的自动变速器通过齿轮换档
7、时的打齿现象,从而获得更满意的响应和控制。12三菱公司准备采用直喷式发动机(1.5L或更小)与CVT组合。日本富士重工同时拥有15年开发CVT的经验。1997年5月,富士重工将它的Vistro微型车装配了全计算机控制式E-CVT(含有六档手动换档模式的CVT)。驾驶员无须操作离合器就可以进行六档变速。富士重工在Pleo微型车上采用一种有锁止式变矩器的电控式CVT,通过小范围锁止可以使液力变矩器的滑动保持在最小值,行星齿轮用来切换前进档/倒退档.传动比范围从1:10-5.5:1。1999年上半年,美国的福特公司和德国Z
8、F公司合作为福特公司的轿车和轻型载货车生产CVT。在巴达维亚和俄亥俄州新建的合资企业将从2001年生产为福特公司设计的,带有电子管理功能的CFT23型CVT.ZF公司设计的CVT是一种变矩器式变速器,使用为安装横向发动机前轮驱动汽车生产的钢带。ZF公司也能为安装纵向发动机的前轮驱动汽车和后轮驱动汽车生产CVT系列.ZF公司称:与四档自动变速器相
