无级变速器-中文翻译

中文译文无级变速器无级变速技术，它采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力，可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配。常见的无级变速器有液力机械式无级变速器和金属带式无级变速器自动变速器，按齿轮变速系统的控制方式，它可以分为液控液压自动变速器和电控液压自动变速器；按传动比的变化方式又可分为有级式自动变速器和无级式自动变速器。因此，无级变速器实际上是自动变速器的一种，但它比常见的自动变速器要复杂得多，技术上也更为先进。 无级变速器与常见的液压自动变速器最大的不同是在结构上，后者是由液压控制的齿轮变速系统构成，还是有挡位的，它所能实现的是在两挡之间的无级变速，而无级变速器则是两组变速轮盘和一条传动带组成的，比传统自动变速器结构简单，体积更小。另外，它可以自由改变传动比，从而实现全程无级变速，使车速变化更为平稳，没有传统变速器换挡时那种“顿”的感觉。为实现无级变速，按传动方式可采用液体传动、电力传动和机械传动三种方式。液体传动液体传动分为两类：一类是液压式，主要是由泵和马达组成或者由阀和泵组成的变速传动装置，适用于中小功率传动。另一类为液力式，采用液力耦合器或液力矩进行变速传动，适用于大功率（几百至几千千瓦） 。 液体传动的主要特点是：调速范围大，可吸收冲击和防止过载，传动效率较高，寿命长，易于实现自动化：制造精度要求高，价格较贵，输出特性为恒转矩，滑动率较大，运转时容易发生漏油。电力传动电力传动基本上分为三类：一类是电磁滑动式，它是在异步电动机中安装一电磁滑差离合器，通过改变其励磁电流来调速，这属于一种较为落后的调速方式。其特点结构简单，成本低，操作维护方便：滑动最大，效率低，发热严重，不适合长期负载运转，故一般只用于小功率传动。 二类是直流电动机式，通过改变磁通或改变电枢电压实现调速。其特点是调速范围大，精度也较高，但设备复杂，成本高，维护困难，一般用于中等功率范围（几十至几百千瓦） ，现已逐步被交流电动机式替代。 三类是交流电动机式，通过变极、调压和变频进行调速。实际应用最多者为变频调速，即采用一变幅器获得变幅电源，然后驱动电动机变速。其特点是调速性能好、范围大、效率较高，可自动控制，体积小，适用功率范围宽：机械特性在降速段位恒转矩，低速时效率低且运转不够平稳，价格较高，维修需专业人员。近年来，变频器作为一种先进、优良的变速装置迅速发展，对机械无级变速器产生了一定的冲击。机械传动机械传动的特点主要是：转速稳定，滑动率小，工作可靠，具有恒功率机械特性，传动效率较高，而且结构简单，维修方便，价格相对便宜；但零部件加工及润滑要求较高，承载能力较低，抗过载及耐冲击性较差，故一般适合于中、小功率传动。1、MT手动变速器（MT：Manual Transmission）采用齿轮组，由于每挡齿轮组的齿数是固定的，所以各挡速比是个固定值（也就是所谓的“级”）。比如，一挡速比是 3.455，二挡是 2.056，再到五挡的 0.85，这些数字再乘上主减速比就是汽车动力传动系统的总传动比，5 挡变速器共有 5 个值（即有 5 级），所以说它是有级变速器。手动变速器是最常见的变速器，相对 AT 和 CVT 而言，它的结构最简单，主要由输入轴、轴出轴和中间轴、各轴轴承、各挡齿轮、同步器、换挡操纵机构组成。手动变速器故障率相对较低，使用成本也较低。 2、AT自动变速器（AT:Automatic Transmission）可以自动升挡和降挡，电脑主要根据车速和负荷（油门踏板的行程）进行升降挡控制，同时还要参考变速器油温、换挡模式等多种信号。AT 与 MT 的相同点就是二者都是有级式变速器，只不过 AT 在各个挡位都有一段连续的速比变化，而且能根据车速的快慢来自动实现挡位的增减，可以消除手挡车“顿挫”的变挡感觉。（1）AT 的结构：与手动波相比，液力自动波（AT）在结构和使用上有很大的不同。手动波主要由齿轮和轴组成，通过不同的齿轮组合产生变速变矩；而 AT 是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中液力变扭器是 AT 最具特点的部件，它由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，直接输入发动机动力传递扭矩和离合作用。（2）AT 的优缺点 ：AT 不用离合器换档，档位少变化大，连接平稳，因此操作容易，既给开车人带来方便，也给坐车人带来舒适。但缺点也多，一是对速度变化反应较慢，没有手动波灵敏，因此许多玩车人士喜欢开手动波车；二是费油不经济，传动效率低变矩范围有限，近年引入电子控制技术改善了这方面的问题；三是机构复杂，修理困难。在液力变扭器内高速循环流动的液压油会产生高温，所以要用指定的耐高温液压油。另外，如果汽车因蓄电池缺电不能启动，不能用推车或拖车的方法启动。如果拖运故障车，要注意使驱动轮脱离地面，以保护自动波齿轮不受损害。（3）AMTAMT 在机械变速器（手动波）原有基础上进行改造，主要改变手动换档操纵部分。即在总体传动结构不变的情况下通过加装微机控制的自动操纵系统来实现换挡的自动化。因此 AMT 实际上是由一个机器人系统来完成操作离合器和选档的两个动作。由于 AMT 能在现生产的手动波基础上进行改造，生产继承性好，投入的责用也较低，容易被生产厂接受。AMT 的核心技术是微机控制，电子技术及质量将直接决定 AMT 的性能与运行质量。 3、CVT无级变速器(CVT：Continuous Variable Transmission)与有级式的主要区别在于：它的速比不是间断的，而是一系列连续的值，譬如可以从 3.455 一直变化到 0.85。CVT 结构比传统自动变速器简单，体积更小，它既没有手动变速器的众多齿轮副，也没有自动变速器复杂的行星齿轮组，它主要靠主、从动轮和金属带或滚轮转盘来实现速比的无级变化。其原理是与普通的变速箱一样大小不一的几组齿轮在操控下有分有合，形成不同的速比，像自行车的踏板经大小轮盘与链条带动车轮以不同的速度旋转。由于不同的力度对各组齿轮产生的推力大小不一，致使变速箱输出的转速也随之变化，从而实现不分档次的徐缓转动。CVT 采用传动带和可变槽宽的棘轮进行动力传递，即当棘轮变化槽宽肘，相应改变驱动轮与从动轮上传动带的接触半径进行变速，传动带一般用橡胶带、金属带和金属链等。CVT 是真正无级化了，它的优点是重量轻，体积小，零件少，与 AT 比较具有较高的运行效率，油耗较低。但 CVT 的缺点也是明显的，就是传动带很容易损坏，不能承受较大的载荷，只能限用于在 1 升排量左右的低功率和低扭矩汽车，因此在自动变速器占有率约 4 以下。近年来经过各大汽车公司的大力研究，情况有所改善。CVT 将是自动变速箱的发展方向。国内目前有多款车型装备了 CVT，如东风日产天籁、轩逸、奇骏等全系列车型，一汽大众奥迪，广汽本田飞度，南汽菲亚特西耶那、帕力奥，奇瑞旗云等。CVT 的主要结构和工作原理（1）钢带式 CVT 这种 CVT 是带轮和钢带的组合，取代常规的齿轮装置传递动力。主要部件包括主动轮组、从动轮组、金属带和液压泵等基本部件。金属带由两束金属环和几百个金属片构成。主动轮组和从动轮组都由可动盘和固定盘组成，与油缸靠近的一侧带轮可以在轴上滑动，另一侧则固定。可动盘与固定盘都是锥面结构，它们的锥面形成 V 型槽来与 V 型金属传动带啮合。发动机输出轴输出的动力首先传递到 CVT 的主动轮，然后通过 V 型传动带传递到从动轮，最后经减速器、差速器传递给车轮来驱动汽车。工作时通过主动轮与从动轮的可动盘作轴向移动来改变主动轮、从动轮锥面与 V 型传动带啮合的工作半径，从而改变传动比。可动盘的轴向移动量是由驾驶者根据需要通过控制系统调节主动轮、从动轮液压泵油缸压力来实现的。由于主动轮和从动轮的工作半径可以实现连续调节，从而实现了无级变速。在金属带式无级变速器的液压系统中，从动油缸的作用是控制金属带的张紧力，以保证来自发动机的动力高效、可靠的传递。主动油缸控制主动锥轮的位置沿轴向移动，在主动轮组金属带沿 V 型槽移动，由于金属带的长度不变，在从动轮组上金属带沿 V 型槽向相反的方向变化。金属带在主动轮组和从动轮组上的回转半径发生变化，实现速比的连续变化。汽车开始起步时，主动轮的工作半径较小，变速器可以获得较大的传动比，从而保证驱动桥能够有足够的扭矩来保证汽车有较高的加速度。随着车速的增加，主动轮的工作半径逐渐减小，从动轮的工作半径相应增大，CVT 的传动比下降，使得汽车能够以更高的速度行驶。 （2）滚轮转盘式 CVT 可用来传递更大的功率和扭矩，适用于较大排量的汽车上。这种 CVT 使用转盘和滚轮的结合传递驱动扭矩并改变传动比。它通过移动动力滚轮改变传动比，输入转盘给动力滚轮及时施加作用力，所以这种 CVT 对传动比变化的反应比钢带式 CVT 更快，从而实现驾驶员加速器输入的传动比线性变化。此外，与钢带驱动式 CVT 类似，传动比的连续改变使驾驶员享受到无缝平顺换档，没有任何换档冲击。发动机动力传递到一个输入转盘，输入转盘的旋转运动把动力传递到滚轮，再经滚轮传递到输出转盘。通过连续改变动力滚轮的倾斜角度，CVT 执行平顺而连续的传动比变化。输入转盘和动力滚轮之间接触点画圆的大小以及输出转盘和动力滚轮之间触点画圆的大小根据动力滚轮倾斜角度的变化而变化。圆的大小比值对应输入转盘和输出转盘的转速比，转速比等于传动比。当输出转盘的圆较大时，输出转盘的旋转比输入转盘慢，这相当于传统变速器的低档。反之，输出转盘的圆较小时，输出转盘的旋转比输入转盘快，这相当于传统变速器的高档。动力滚轮支撑在耳轴的上方和下方，总成与液压伺服活塞连接，可以上下移动。动力滚轮的这种构造可以使各个滚轮绕着耳轴旋转。当动力滚轮的轴线通过转盘中心时，不会产生滚轮的倾斜力。因此，既然滚轮倾斜保持不变，就没有改变传动比。由于转盘高速旋转，滚轮只要向上或向下移动 0.1mm1.0mm，就可以倾斜。这就使 EXTROID CVT 即时响应传动比改变的指令，导致特别快速的传动比变化。