作为一个8年的CVT的老车主,我想分享一下使用CVT车型的真实感受。我的上一辆车是斯巴鲁森林人,链条式CVT,行驶了20万公里,变速箱没有任何毛病。
CVT(Continuously Variable Transmission),也叫无级变速。属于世界上被广泛使用的三大变速箱之一。和各位分享一个数据:钢带式CVT问世30多年以来,采用CVT变速箱的汽车在全世界已经突破1500万辆。而通过多年的实际使用,CVT也并没有表现出比AT和DCT更高的故障率,而在国内使用CVT车型跑网约车的也大有人在,行驶五六十万公里的车型也并不在少数。
而网上对于CVT故障率高的一些谣言,其实主要是来自于某产的一些中低端的CVT,这主要是其品控和设计质量问题。
CVT结构和原理
CVT的原理非常简单,就是通过液压控制可以变径的两个锥轮轴向变径,压紧链条或者钢带,实现改变传动比的目的。
从结构上,CVT可以分为两个部分,前端通过液力变矩器或者是多片离合器和发动机结合接通动力,后端通过链条或者钢带实现传动比的改变。一般来说,日系车基本上使用的都是液力变距器,而有些早期一些产品使用的则是多片离合器。
液力变矩器起到了缓冲和动力传递的作用。由泵轮、涡轮、导轮锁止离合器组成,内部密封且灌满变速箱油。发动机带动泵轮高速旋转,泵轮搅动变速箱油高速流动,涡轮被变速箱油带动转动,其中,导轮起到低速放大扭矩的作用。锁止离合器则在汽车速度达到一定程度时(≥10km/h),可以实现锁止形成刚性连接。以减少液力变矩器的动力传递损失。
动力传递到变速箱的后端,通过一个行星齿轮组,带动主动锥轮高速转动。主动锥轮通过链条或者钢带带动从动锥轮,电脑控制锥轮轴向移动,压紧钢带,实现传动比的改变,最后输出到半轴。
而对于采用多片离合器的CVT来说,主要是通过多片离合器的半联动来实现缓冲和动力传递的。由于多片离合器的弊端很大,且没有低扭放大模式,这种落后的模式基本上已经淘汰了。
CVT优点
- 结构简单,体积小
CVT用一根钢带和链条以及两个锥轮就实现了传动比的变化,因此 其内部零部件数量比传统的6AT少20%左右。而体积也相对更小,这样可以节省空间留给驾驶室。
- 换档动力不中断可持续加速
CVT变速箱没有物理性的档位,在发动机整个输出过程中,都可以传递动力,换挡是动力不中断,因此,cvt的车型并不慢。
- 油耗低
CVT变速箱的省油秘籍就是始终允许发动机工作在最佳功率输出转速,发动机转速平稳,这样可以提升燃油效率。而at和dct则都带有物理档位,在一定速度范围内,发动机无法做到最佳燃效比输出。另外,CVT在模拟改变传动时发动机转速波动比较小,经过测试,CVT的油耗可以和8AT以及七挡湿式双离合持平。
- 加速平稳不顿挫
这是CVT的看家本领,没有物理单位发动机转速平稳,汽车速度变化平稳,因此,加速时没有任何顿挫感。
- CVT与发动机标定更容易
各个厂家愿意匹配CVT的一个非常重要的原因就是cvt几乎不需要和发动机标定,只需要定义最高档位和最低档位的发动机转速即可,这使得车企标定变速箱时,可以节省大量的时间和资金。
而带有档位的AT或DCT变速箱,则需要根据发动机的转速扭矩范围,挨个档位去标定升降挡的转速。这是一个比较复杂的过程,而且国内厂家往往不可能获得国外变速箱的专门匹配和标定。这也就是明明采用的都是采埃孚或者爱信的AT变速箱,但是国产车型顿挫感就是比较明显。
- 成本低
CVT的零部件比较少,和6AT相比,零部件大约减少20%。随着工业化大批量生产,CVT的钢带、链条和锥轮的成本都比较低。这让车企更愿意匹配CVT。
CVT缺点
- 急加速响应比较差,运动感差
Cvt在急加速时,必须要先控制发动机转速,调整锥轮进行变径,这需要一定时间,因此,cvt给人的感觉就是动力响应速度比较差,运动感比较差。
- 存在冷保护和热保护
Cvt的冷保护就是在冬季行驶时传动比无法升到最高,发动机转速升高,油耗增大。由于CVT变速箱油不仅起到润滑和液力传递的作用,还起到增加摩擦力,避免打滑的作用,因此,CVT变速箱油的油温控制是比较严格的,在低温下,CVT钢带或链条无法和锥轮产生足够的摩擦力,因此,需要等待发动机、变速箱升温。这样导致其能保护时转速比较高。
而有些小排量车型在长时间极速行驶时,容易导致变速箱油温过高,也会产生热保护。
- 无法承受瞬间大扭矩,需要限制发动机动力输出
注意,这里说的是无法承受瞬间大扭矩,并不代表CVT无法承大扭矩。CVT的锥轮和钢带之间采用静摩擦力进行动力传递,为了避免打滑,发动机的ecu和变速箱的tcu需要协同控制,避免发动机瞬间高转速大扭矩输出,也就是说,要限制发动机的扭矩,在一定程度上,会降低汽车动力响应,也会使驾驶者感受不到瞬间的推背感。
- 噪音稍大
无论是钢带还是链条,在使用过程中都会产生一定的噪音,特别是对于一些小排量发动机匹配cvt的车型,发动机的转速往往比较高,再加上隔音比较差,给人感觉比较吵。
- 传递效率低
CVT的传递效率是三大变速箱之中最低的,大约只有百分之68-75%之间,但是CVT其他的优点比较明显,这也就使CVT尽管传递效率低,但是油耗却比较低。
CVT钢带和链条的差异
早期的奥迪采用的是链条传递,从2012年开始,斯巴鲁也采用了链条传递的方案,随后,韩国也紧跟其后,其生产的CVT变速箱也采用链条,表面上看,链条和钢带粗细不同,但是其传动原理有着本质的区别,采用钢带的CVT是采用“推”的方式进行传递,而采用链条的CVT则是采用“拉”的方式,由于链条更加粗壮,因此,可承受扭矩也比较大。
目前,市场化的批量装车的链条是CVT最大可承受扭矩为500牛米,匹配一般的2.0T涡轮增压发动机绰绰有余。而相对采用钢带的CVT其可承受扭矩就比较小了,一般情况下,不超过250牛米,采用特制的粗壮钢带则可增加到400牛米。
CVT打滑就是个扯淡的说法
很多人只要一提起CVT就说打滑,早期的CVT可能因为控制逻辑不完善而产生过打滑的现象,但是现代的CVT基本上不存在打滑的可能,一旦出现打滑,就说明已经出现了严重故障,就代表锥轮会产生严重的划伤。
CVT的钢带和锥轮之间是采用静摩擦力进行动力传递的,允许有一定的滑移,但绝对不予许打滑。在汽车起步瞬间或者急加速,瞬间扭矩需求最大,此时通过PCM控制锥轮产生极大的足够的压力,以避免打滑,而当汽车起步以后,随着扭矩需求的逐低,PCM会逐渐减少锥轮的压力,以减少摩擦损失降低油耗。另外,为了避免打滑,如果扭矩需求过大,TCU会通过ECU控制发动机的转速,等待锥轮完成变径,这可能会让驾驶者感受到一种动力不足的假象。
CVT的实际使用寿命
网上有一种说法,CVT钢带的使用寿命可以达到30万公里,可是没有一个人能够说出这个说法的出处,我翻遍博世的主页,也没有这样的声明换个角度思考,钢带或者链条式的Cvt从问世到现在,已经将近30年了,可是早期的CVT车型仍然在路上跑,很多采用CVT的网约车行驶了六七十万公里,仍然在继续。因此,CVT使用寿命只有30万公里是个伪命题!
CVT到底能不能激烈驾驶?
为什么本田思域就可以激烈驾驶?实际上,家庭意义的激烈驾驶无非是大脚油门起步,偶尔来个超高速而已,这种“激烈”程度当然没问题。
日系的最新一代硬派越野车普拉多抛弃了以前的5AT,改为CVT变速箱,你还觉得CVT不能越野、不能激烈驾驶吗?还是那句话,别拿自己的兴趣去质疑别人的专业!真以为从事那么多年三大件设计的工程师都是吃白饭的?
CVT该怎么使用开、怎么保养?
CVT结构简单,但是控制逻辑复杂,虽然电脑已经考虑了绝大多数工况控制逻辑,但客观来看,CVT在使用过程中要尽量避免急加速瞬间又刹车的习惯,因为这种工况会给钢带和锥轮带来极大的瞬间反向扭矩冲击。
CVT的变速箱油是至关重要的,如果行车手册上没有标定换油里程,建议6到8万进行更换,如果标定了则按照实际标定为准。对于采用液力变矩器的CVT来说,建议使用循环机更换,这样可以彻底的更换掉液力变矩器内部的变速箱油。缺点就是价格贵一些。
CVT的维修费用到底是多少?
日常使用过程中,CVT的钢带断裂锥轮划伤是最容易出现的故障,CVT钢带、锥轮实际上就是个易损件,和双离合的双离合器是一样的道理。而目前更换锥轮钢带的费用也并不高,一般不会超过5000元。
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