詳細(xì)解釋下汽車的無級變速和自動檔

【專家解說】：汽車無級變速器（Continuously Variable Transmission,簡稱CVT）按作用方式不同和傳動形式的差異，可分為以下幾類: 1、摩擦式無級變速器,它靠旋轉(zhuǎn)體間的接觸摩擦力來傳遞動力,通過改變輸入、輸出的作用半徑，連續(xù)地改變了傳動比。金屬帶式無級變速器就屬于這一種。 2、電傳動式無級變速器，它由發(fā)電機(jī)、控制系統(tǒng)和牽引電動機(jī)組成，其變速原理為：控制系統(tǒng)調(diào)制發(fā)電機(jī)輸出的電壓、電流或頻率，然后輸送給電動機(jī)，連續(xù)改變輸出轉(zhuǎn)數(shù)和力矩，以獲得無級的傳動比。 3、靜液傳動式無級變速器，液壓傳動中實(shí)現(xiàn)無級變速的方式主要有兩種, 即節(jié)流變速型和容積變速型.。節(jié)流調(diào)速存在較大的溢流損失和節(jié)流損失,效率較低,因此通常采用的是容積調(diào)速的形式。 4、滑動離合器式無級變速器，這類無級傳動是通過離合器“打滑”實(shí)現(xiàn)的。CVT變速傳動機(jī)構(gòu)早在1908年就已應(yīng)用于摩托車。1955年，荷蘭DAF公司首先在汽車上試裝采用“V”型橡膠帶的CVT。由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選材等方面的問題，該傳動機(jī)構(gòu)體積過大，傳動比過小，無法滿足汽車行駛的要求。1972年H Van-Doorne博士成立Van Doorne’s Transmission B.V公司，簡稱VDT公司，進(jìn)行大規(guī)模試驗(yàn)研究金屬帶式無級變速器。因此，習(xí)慣上把這種金屬帶式無級變速器稱為VDT-CVT。金屬帶傳動不僅可以實(shí)現(xiàn)傳遞功率容量大、效率高，同時(shí)也改變了帶傳動傳遞的傳統(tǒng)原理，將拉式傳動改為推式為主。 由于金屬帶大量生產(chǎn)過程的復(fù)雜性，直到1987年才實(shí)現(xiàn)CVT商品化。日本Subaru汽車廠是首先開始大量生產(chǎn)CVT的汽車廠。1987年Subaru將電子控制的CVT（P821 型）裝備于Justy汽車（發(fā)動機(jī)排量1~1.2 升）上,成功占領(lǐng)了日本市場。之后,歐洲的Ford和Fiat把CVT（機(jī)械式，P811 型）裝備于發(fā)動機(jī)排量為1.1~1.6L的轎車上，投入市場，受到用戶好評。兩系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為： 1、P811以濕式多片離合器為起步裝置，P821用電磁離合器作起步裝置 2、P811采用機(jī)—液控制系統(tǒng)，P821采用電—液控制系統(tǒng)。 3、他們都以外嚙合齒輪作為液壓元件，并采用單液壓回路，即主動缸的面積大于被動缸面積的非對稱結(jié)構(gòu)。 90 年代，VDT公司在第一代產(chǎn)品生產(chǎn)和使用總結(jié)基礎(chǔ)上，開發(fā)第二代產(chǎn)品。第二代產(chǎn)品主要技術(shù)指標(biāo)較多地超過目前最先進(jìn)地液力機(jī)械自動變速器，具有更好的經(jīng)濟(jì)性和操縱平順型。并在結(jié)構(gòu)上作了較多改進(jìn)，如： 1、采用新型金屬傳動帶 2、雙級滾子葉片泵 3、全電子控制系統(tǒng) 目前,金屬帶式無級變速是國外汽車無級變速傳動研究和推廣的重點(diǎn),世界主要汽車公司都在研究和開發(fā)金屬帶無級變速系統(tǒng)。1991 年，德國ZF公司應(yīng)用VDT技術(shù)開發(fā)了適用于發(fā)動機(jī)排量為1.5~2.5L前置前驅(qū)動轎車的CVT系列產(chǎn)品。1996年，日本Honda公司和荷蘭的VDT公司共同研制的新型無級變速器已裝備在發(fā)動機(jī)排量為1.6L經(jīng)濟(jì)型轎車Civic上。裝備的CVT傳動裝置稱為Honda Multi Matic其產(chǎn)品與CVT的產(chǎn)品有些不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，如： 1、起步離合器放到了被動輪的輸出端 2、用了雙壓力回路，于是主動缸面積與被動缸面積可做成相等的對稱結(jié)構(gòu)； 3、增加電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障后的備用液壓回路。 金屬帶式無級變速器由VDT公司取得重大突破，所以習(xí)慣上又稱為VDT—CVT，其關(guān)鍵部件包括：金屬傳動帶、工作輪、油泵、起步離合器、中間減速機(jī)構(gòu)以及控制系統(tǒng)組成。 傳動器的主、被動輪由固定和可動的兩部分組成，形成V型槽，與金屬帶嚙合。當(dāng)輸入工作帶輪的可動部分沿軸向外移動，輸出工作輪的可動部分沿軸向內(nèi)移動，使得輸入帶輪工作半徑變小，而輸出帶輪半徑變大，輸出與輸入帶輪的工作半徑之比變大，即傳動比變大，反之，傳動比將變小，工作半徑大小變化是連續(xù)的。金屬傳動帶有多個(gè)金屬片與兩組金屬環(huán)組成。每片金屬片的厚度為1.4mm，在兩側(cè)工作輪擠壓力作用下傳遞動力。每組金屬環(huán)由數(shù)條厚為0.18mm的環(huán)帶疊合而成，金屬環(huán)功用是提供預(yù)緊力，在動力傳遞過程中，約束和引導(dǎo)金屬片的運(yùn)動，有時(shí)承擔(dān)部分轉(zhuǎn)矩傳遞。主從動輪由可動與不動的半錐輪組成。其工作面大多為直線錐面體。在液壓控制系統(tǒng)作用下，依靠鋼球—滑道結(jié)構(gòu)作軸向移動，可連續(xù)的改變傳動帶輪工作半徑，實(shí)現(xiàn)無級變速傳動。油泵是為CVT傳動系統(tǒng)提供控制、冷卻和潤滑的液壓油源。常用的液壓油泵有兩種形式，既齒輪泵和葉片泵。為提高液壓油泵的工作效率，在最近開發(fā)的CVT傳動器中采用滾子式葉片泵。汽車起步離合器包括濕式多片離合器、電磁離和器和液力變矩器三種。液力變矩器與CVT系統(tǒng)合理匹配，可使汽車以足夠大的牽引力平順的起步，提高駕駛舒適性。當(dāng)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí)，閉鎖離合器將泵輪與渦輪鎖住，成為整機(jī)傳動，提高了傳動效率。但成本較高，為降低成本，研究人員一直在致力于引用電控技術(shù)，在電磁離合器或多片濕式離合器上實(shí)現(xiàn)液力變矩器的傳遞特性。由于無級變速機(jī)構(gòu)可提供的傳動比（即速比，輸出帶輪的工作半徑與輸入帶輪工作半徑之比）范圍為0.445~2.6左右,不能完全滿足整車傳動比變化范圍的要求,因而設(shè)有中間減速機(jī)構(gòu)?？刂葡到y(tǒng)是用來實(shí)現(xiàn)CVT系統(tǒng)傳動速比無級自動變化的VDT—CVT控制系統(tǒng)，分機(jī)—液控制系統(tǒng)和電—液控制系統(tǒng)。機(jī)液控制系統(tǒng)主要有油泵、液壓調(diào)節(jié)閥（速比和帶與輪間壓緊力的調(diào)節(jié)）、傳感器（油門和發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速）和主、從工作輪的液壓缸及管道組成。日本的本田公司開發(fā)的CVT中，采用是電—液控制系統(tǒng)，系統(tǒng)可以利用電子控制系統(tǒng)容易實(shí)現(xiàn)控制算法的優(yōu)點(diǎn)，對系統(tǒng)進(jìn)行精確的控制。而采用液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以利用液壓系統(tǒng)反應(yīng)快的特點(diǎn)。CVT初期產(chǎn)品多采用機(jī)—液控制系統(tǒng)，近期一般采用電—液控制系統(tǒng)，但電—液控制系統(tǒng)成本高。 ECVT電子控制系統(tǒng)由電磁控制離合器、電子控制單元、傳感元件、電磁閥組成。傳感元件包括選檔操縱手柄位置傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、車速傳感器和制動踏板位置傳感器等，它們?yōu)榭刂茊卧峁└鞣N與汽車行駛狀態(tài)有關(guān)的信號?？刂茊卧源藶楦鶕?jù)做出判斷，并將控制信號送至電磁閥，控制電磁離合器和液壓系統(tǒng)的工作。當(dāng)選檔手柄位于P、N之外任一位置時(shí)，電子控制單元使離合器內(nèi)的金屬粉末磁化，離合器接合，將發(fā)動機(jī)的動力平穩(wěn)地傳遞給主動輪。液壓系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際需要輸出適當(dāng)?shù)膲毫刂茙л唭刹糠珠g相對滑移程度，并使兩帶輪工作直徑的變化趨勢相反，進(jìn)而改變變速器傳動比。為提高ECVT總體工作性能，電磁閥還可調(diào)節(jié)液壓系統(tǒng)的線壓力。當(dāng)變速器的輸出轉(zhuǎn)矩小于最大轉(zhuǎn)矩的60%時(shí)，線壓力降低，帶輪夾緊力相應(yīng)減小，變速器工作更加平穩(wěn)。反之，帶輪在高壓作用下夾緊鋼帶，避免鋼速打滑，保證動力傳遞的可靠性。德國ZF公司開發(fā)的智能型ECVT加大了金屬帶的寬度，它所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩達(dá)210N?m，可應(yīng)用在發(fā)動機(jī)排量2.5L的中型轎車上。它還具有更好的動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性。制造工藝要求較高給CVT(ECVT)的普及帶來了新的困難。但隨著汽車制造工業(yè)水平的不斷提高，這一問題將會解決。 一、擋位的使用：1、 P擋：停止擋。在停車和啟動車輛時(shí)，應(yīng)把換擋桿放在P擋位；換入P擋時(shí)，應(yīng)踩下剎車踏板，以防止損壞變速器內(nèi)部元件。2、 R擋：倒車擋。掛入R擋前，也應(yīng)踩下剎車踏板。3、 N擋：空擋。換擋桿放在N位置時(shí)，可以啟動車輛，但不能行走。如果汽車發(fā)生故障需要拖車時(shí)，必須放在N位置，時(shí)速不能超過30公里，距離不能超過50公里，以免變速器內(nèi)部得不到潤滑而損壞。拖車時(shí)最好把驅(qū)動輪架起來，防止變速器轉(zhuǎn)動。4、 D擋：正常行駛擋位，變速器內(nèi)部可以根據(jù)車速和踩下油門的大小自動升擋、降擋。5、 D3擋：限制擋。變速器只能在1至3擋之間變化，用于在山區(qū)或上下大坡時(shí)使用，以增加發(fā)動機(jī)動力或發(fā)動機(jī)制動力，但車速不能過高。6、 2擋、1擋（或L擋）：限制擋。常用在上下陡坡、鄉(xiāng)間泥濘路段、冰天雪地起步使用，以防止車速過高失控，但不可長時(shí)間使用。7、 S擋：運(yùn)動模式。變速器會在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速較高時(shí)才升擋，可以使發(fā)動機(jī)有足夠的動力，但油耗會比較高。8、 M+、M-：手動模式。選擇后駕駛者可以像駕駛手動變速器一樣控制換擋。9、 OD-ON/OFF：如果按下OD-ON/OFF開關(guān)，指示燈變亮?xí)r，變速器沒有最高擋，它用于高速緊急超車時(shí)使用，對變速器損傷較大，不宜經(jīng)常使用。二、使用注意事項(xiàng)：1、 嚴(yán)格禁止N擋滑行。2、 行駛過程中，換擋桿只能從低擋往高擋推，高速時(shí)禁止從高擋往低擋拉，否則會造成變速器損壞。3、 長時(shí)間停車或在下坡道上停車時(shí)，必須把換擋桿放在P擋，并拉緊手剎。4、 行駛過程中，故障指示燈閃亮或有異常時(shí)，應(yīng)停駛，并盡快維修。5、 按時(shí)更換符合原廠要求的變速器油及濾清器。