#老司机聊汽车品牌#
内容概述:
无极变速器换挡原理丰田无级变速器的特殊性日系汽车是惯用无级变速器的车系,品牌注入丰田、本田、日产、三菱、斯巴鲁等等都不例外;其中丰田爱信与日产捷科特的CVT知名度较高,那么这两个品牌的水平究竟谁更高呢?客观评价应当是丰田的特殊齿轮设计有些优势,不过从这种变速箱里找出哪种更好,这也是矬子里面拔将军的事情,因为这种机器只有一个优点但无法在日系汽车上体现出来。
01三大通病
是所有品牌的无级变速器都解决不了的问题。所谓“无极”指没有固定的前进挡,像是AT变速箱的1/2/3/……等数字标注的前进挡(速比);CVT在限定的传动比范围内有无数个档位,因其换挡结构不是齿轮组合,而是通过两组夹角可变的液压锥轮,与一条钢带组合后以「滚动摩擦」的方式改变传动比。
低速挡是主动锥轮“拉到最宽”而从动锥轮“挤到最窄”,此时就是1挡的速比关系;高速行驶时则是追动轮最窄而从动轮最宽,这就像5挡的速比关系。而在加速过程中可以做到两组锥轮夹角的线性改变,或者说是一点点的改变,每次细微的变化都等于一个前进挡,由于数字可以无限小所以这种机器就等于有无数个前进挡,换挡过程理论上可以非常绵密但实际表现并不理想。
图1:CVT核心换挡结构
图2:齿轮组合1挡概念
图3:齿轮组合5挡概念
通过这组图片应该可有了解无级变速器的升降档原理了,不过有没有发现锥轮钢带就像生产线中的传动带,轮与带是始终结合而不能分离的;传动过程中即使锥轮夹角变化的过程中也在不断的输出动力,这种滚动摩擦并且改变带轮承受作用力的过程是必然存在磨损的。
因为任何物体之间的摩擦都会产生磨损,摩擦之所以能传动,基础是物体表面产生的相互作用力;也就是分子的碰撞的结果,过程中是会有损耗的。比如正常行驶的车轮也是滚动摩擦,用上几年是不是会磨到很薄了呢?然而车轮还是把变速箱输出的扭矩一分为二(或四),如果汽车只有一个车轮则磨损程度可想而知。所以无级变速器的钢带锥轮也存在磨损,只是不同品牌的机器磨损程度各不相同罢了。
是这种变速箱的另外两个缺点,不过高温保护一般不会出现。因为能选择装备这种变速箱与日系汽车的消费者,驾驶风格普遍很保守,甚至是不在意是否会影响车流的整体行进速度而缓慢起步的标准。
但尴尬的是CVT车型阵营中也还有本田这种奇葩,其打造的思域毫无疑问是台“买菜车”,但是“迅鹰风格”的设计还是吸引力一些年轻人,而且被当作性能车使用。结果则是连续急加速的大油门急加速会造成钢带锥轮磨损过热,温度越高摩擦系数越低,如果继续急加速则会造成滑动摩擦的严重磨损;此时控制单元就会限制发动机输入的动力,车辆可能不至于宕机但也会失速,这就是过热保护。
「低温保护是无级变速器原罪」-这种说法应当听说过吧。
正因为锥轮钢带的磨损问题无法解决,所以需要高标准的润滑才能延缓其使用寿命;但是在低温环境中的CVT-ATF(变速箱油)流动性能很差,冷启动后无法为正常改变速比的结构进行润滑,如果直接驾驶则会出现相当严重的磨损。
于是这种机型不得不设计出“原地热车”的程序,启动后通过暖温器加热变速箱油,达到标准流动性能后才允许升档;不过在此之前还能够以固定的传动比,以拉升转速的方式楞加速,磨损也是比较大的。而原地热车的时间还不是一致的标准,在零度以上的时间会比较短,零度以下但还不是太低都需要几分钟,在南北交界线以北就不好说了,最长十分钟也不算夸张。
02两大品牌的特点
1:捷科特是日产汽车旗下的公司,打造的变速箱有AT/CVT。该品牌的AT机型用过一些,整体表现比较差,换挡顿挫与换挡逻辑问题比较突出;但就是这些机器也要比该品牌的无级变速器体验好得多,因其低温保护问题非常突出,同时减速滑行的顿挫感也比较明显,而且磨损程度的控制能力比较差。
减速顿挫的原因是锥轮钢带无法离合,中高速滑行时会出现较为明显的“发动机拖拽”(制动),车速低至时速30km/h左右时拖拽感会消失,也就是说减速过程中会有两次顿挫感。不过这是无级变速器几乎的通病,爱信、本田、邦奇、万里扬等品牌也是不例外的,只是捷科特的CVT还有其他问题。
日产三菱雷诺三大品牌属于联盟性质的公司,变速箱都是捷科特;这些车近期的无级变速器特点为加速过程中同样有顿挫问题,这不是CVT应该出现的现象。因为这种机器有无数个档位,加速升档过程中又不用切断发动机的动力输入,理论上应当是非常平顺的,这也是CVT唯一的优点。
如果连这个优点都做不到的话,那么这种机器真就没有价值了;再加上这三大品牌的内燃机技术相当落后,主力车型都在使用低燃效多点电喷的自然吸气发动机,这两种制造成本最低的机型说明了日系汽车主流品牌的真实品质。
2:丰田研发由爱信制造的无级变速器比较特殊,因其多出了一组低速齿轮前进挡,但只有一个速比。其功能是在冷启动过程中通过该齿轮放大车速,说白了就是让原地热车变成低标准的行驶热车;这就要比日产等其他品牌的普通CVT更理想了,不过仅有的单速比也还是依靠拉升转速提升车速,所以两相对比只是“很差”与“比较差”的区别罢了。
而且正常行驶中的磨损问题仍旧无法克服,高频率大马力输出同样可能出现过热保护的问题。
总结:无极变速器不是理想的选项,属于欧洲的荷兰人发明了这种机器,但是在欧洲车市并没有得到认可;原因正是使用寿命短且不适合高性能发动机,仅有的低制造成本的优势相比DCT也没有很突出,所以欧美等车系几乎不用这种机型。
日本使用这种机器的主要原因是主力车型的性能标准普遍不高,比如k级车才0.66L的最大排量,普通代步车也是以动力羸弱的自然吸气机型为主。对于资源匮乏的日本而言确实比较合适,只是其他区域的车市用户要求往往更高,而日系的低品质车辆又没有价格优势,所以建议慎重选择。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
天和MCN授权发布
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