自动变速器模块

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1、自动变速器模块6无级变速器(CVT)的结构、工作原理及手自一体变速器的工作情况【学习目标】掌握无级变速器的基本概念，熟悉无级变速器的工作原理，掌握手自一体变速器的工作情况。6.1无级变速器(CVT)的发展及优点【本节目标】了解无级变速器的发展，了解无级传动的优点。【基本理论知识】6.1.1无级变速器的发展无级变速器—CVT(ContinuouslyVariableTransmission)主要有以下几种形式：(1)机械式有多种形式，目前常见的是锥块金属V形带式传动，使用在轿车上。(2)液压传动式(H

2、ydrostaticTransmission，简称HST)应用于工程车辆和农业机械中。(3)电力式用于电动汽车(ElectricVehicle，简称EV)。用于电动汽车(ElectricVehicle，简称EV)。德国奔驰公司是在汽车上采用无级变速器技术的鼻祖，早在1886年就将V形橡胶带式无级变速器安装在公司生产的汽油机汽车上。但是由于橡胶材料受到本身特点的约束，传递的转矩比较小，没有什么实际应用价值。1958年，荷兰的DAF公司H.VanDoorne博士研制成功了名为Variomatic的双V形

3、橡胶带式无级变速器，并装备于DAF公司制造的Daffodil轿车上，其销量超过了100万辆。但是由于橡胶带式无级变速器存在一系列的缺陷：如功率有限(转矩在135N·m以下)；离合器工作不稳定；油泵、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无级变速器传递功率极限的研究一直在进行，主要包括以下一些研究方面：将液力变矩器集成到无级变速器系统中；主、从动带轮的夹紧力实现电子化控制；在无级变速器中采用节能泵；传动带用金属带代替传统的橡胶带等。新技术克服了原有无级变速器系

4、统的技术缺陷，促进了传递转矩容量更大、性能更优良的第二代无级变速器的问世。进入20世纪90年代，汽车行业对无级变速器技术的研究开发日益重视，特别是在微型汽车中，无级变速器被认为是关键技术。随着全球科技的迅速发展，许多新的电子技术和自动控制技术不断地被应用到无级变速器中。日产公司在世界上首次实现了将无级变速器应用在2.0L排量的轿车上，这种技术称为Hyper无级变速器。它可以使车辆在完全没有自动变速器换挡冲击的同时获得强有力的加速性，而油耗与自动变速器车辆相比减少了20%，减轻了对环境的污染。由于无级

5、变速器首次使用了能增大发动机转矩的传动装置——液力变矩器，因此能使车辆迅速起步，加速并平稳地行驶，即使在斜坡起步、超低速行驶，倒车入库和纵向停车时也能够获得令人满意的驾驶感受。日本富士重工具有15年开发无级变速器的经验。1997年5月，富士重工在Vistro微型汽车上装配了计算机控制式E-无级变速器(含有六挡手动换挡模式的无级变速器)。驾驶员无须操作离合器就可以进行六挡变速。富士重工在Pleo微型汽车上采用了一种具有锁止功能的电控无级变速器。通过小范围锁止可以使液力变矩器的滑动保持在最小值，同时利用

6、行星齿轮可以实现前进挡/倒挡的切换。1999年上半年，美国的福特公司和德国ZF公司合作，为福特公司的轿车和轻型载货汽车生产无级变速器。主要产品是带有电子管理功能的CFT23型无级变速器。福特公司正在设计一种与公司内所有轻型载货车匹配的牵引驱动无级变速器，包括后轮驱动和全轮驱动载货车。牵引驱动使用沿特殊滑液运动的可移动滑件代替传动带和传动轮。滑动部分的相对位置决定传动比，通过各个部件之间一层非常薄的油膜来传递动力。另外的一种机械传动无级变速器(Extroid无级变速器)是滚轮转盘式。日产公司把它装在概

7、念车XVL上首次于去年东京车展展示，新款公爵(Cedric)车也装备了这种无级变速器，实现与3.0L以上排量的大功率内燃机(XVL发动机输出为330N·m/194kW)搭配使用，是汽车变速器发展史上又一项重要进步。从V形橡胶带无级变速器到V形金属带无级变速器，再到滚轮转盘式无级变速器，机械传动无级变速器研究已持续了整整一个世纪。这说明各大汽车厂商对于无级变速器的研究都具有很高的热情，极度重视无级变速器在汽车领域的实用化进程。汽车传动系统的目的，就是要匹配发动机的特性来适应行驶系的需要。因此传动系的作

8、用是：1)改变传动比。2)实现倒车行驶。3)中断动力传递。为充分利用发动机的功率，减少燃料的消耗以及改善发动机的排放性能，理想的汽车变速器具有无级变化的传动比。在实际的应用中变速器的发展经历了简单的减速器、手动的变速器、手动多级变速器、液压控制自动变速器、电子控制自动变速器的过程。人们在满足动力传动的同时，在不断地追求提高经济性、舒适性和排放净化的水平。随着电子控制自动变速器技术的发展，无级变速器技术得到了实际的应用和发展。在汽车车速的一定变化范围内，变速器的传动比保