[汽車之家 技術(shù)] 變速箱的未來會怎樣發(fā)展?不同的廠家會給出不同的答案。當(dāng)傳統(tǒng)的行星齒輪結(jié)構(gòu)變速箱將要到達(dá)技術(shù)上的瓶頸時,德國人開始熱衷于搞雙離合(DCT),而日本人更喜歡研究CVT(無級變速箱),國內(nèi)的自主品牌在變速箱的選擇上似乎仍處于“百花齊放”的狀態(tài),其中有很多廠家便選擇了主打經(jīng)濟(jì)平順的CVT,但由于市場、成本等綜合原因所限,很少有機會跟像愛信(AISIN)、加特可(JATCO)這樣的變速箱廠商合作。不過,有需要就會有商機,有商機就會有解決方案,我們今天要聊的就是目前國內(nèi)自主品牌選擇最多的CVT變速箱。
● CVT變速箱的簡史
在話題開始之初,還是讓我們先來回顧一下CVT的前世今生。要了解CVT的身世,還要追溯到幾個世紀(jì)前的意大利,那時的世界大概還不知道汽車是什么。偉大的天才藝術(shù)家、同時也是發(fā)明家的萊昂納多·達(dá)芬奇就提出了一種無級變速的概念。直到1886年,戴姆勒和本茨發(fā)明的世界上第一臺汽車就搭載了一臺無級變速箱。這臺無級變速箱同時也擁有了歐洲第一個依靠皮帶摩擦傳動的CVT變速箱專利。1958年,荷蘭DAF公司推出了裝備了雙V型橡膠帶式CVT的轎車DAF600,并取得了不錯的銷量。
如今我們看到的大多數(shù)的CVT都使用了鋼帶作為傳遞動力的介質(zhì),而鋼帶的專利最早是由荷蘭VDT公司掌握,并在1995年被零備件巨頭德國博世(想了解產(chǎn)業(yè)巨人博世背后的故事?請點擊這里)收購。如今,世界上大部分的CVT鋼帶依然由博世提供。當(dāng)然,并非所有的CVT都會使用鋼帶,例如奧迪的Multitronic就是用了舍弗勒提供的鋼質(zhì)鏈條。
● CVT的原理和優(yōu)勢
相比于復(fù)雜的傳統(tǒng)行星齒輪組AT變速箱,CVT的結(jié)構(gòu)相對更加簡單。以最常見的鋼帶式CVT為例,其最為核心的、實現(xiàn)可變傳動比的部件就是兩個錐輪和一條鋼帶。CVT的低擋位為小直徑的主動輪帶動大直徑從動輪,隨擋位提升,主動輪直徑變大,從動輪變小。在實際工作狀態(tài)下,根據(jù)扭矩和輸出功率的變化,錐輪組按照預(yù)定的模式在電腦及其液壓油缸的控制下相對變化:當(dāng)車輛需要較大扭矩時(如車輛啟動加速),需要大的減速比,主動錐輪組向兩邊分開,形成較小的工作圓,從動輪向中間擠壓,工作圓較大;而在車輛需要扭矩降低時(如高速勻速行駛),則反之。并以其中的鏈帶作為動力傳遞。這樣的運動形式,和其他變速器的變速原理完全一樣,只是殊途同歸而已。而根據(jù)動力需求制造出任意齒比的“擋位”,在速比變化時,沒有了換擋的沖擊,這便是無級變速的原理和意義。
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『CVT變速箱結(jié)構(gòu)及原理視頻』
除了沒有擋位沖擊帶來的舒適性方面的優(yōu)勢以外,由于駕駛者在駕駛中可以通過控制油門踏板,令發(fā)動機轉(zhuǎn)速保持在一個比較經(jīng)濟(jì)的范圍內(nèi),只依靠CVT內(nèi)部變速比的變化而提升車速,以達(dá)到經(jīng)濟(jì)行駛的目的,這也是CVT的最佳運行方式。
另外,CVT的變速箱油除了具有傳統(tǒng)變速箱油潤滑、控制的作用之外,還決定了CVT鋼帶的摩擦系數(shù),因此所有的CVT變速箱油都是特制的。消費者在購買了使用CVT變速箱的車輛后,一定不能貪圖便宜隨意更換變速箱油,特別是不能換用AT變速箱油,否則會導(dǎo)致CVT鋼帶打滑或者損壞的嚴(yán)重后果。
● 自主品牌的選擇
盡管有些自主品牌通過自身研發(fā)或收購已經(jīng)具備了生產(chǎn)自動變速箱的能力,但僅就CVT而言,除奇瑞、北汽已經(jīng)或即將具備生產(chǎn)能力,大多數(shù)自主品牌還需要采購成熟的產(chǎn)品。說到這里問題來了:自主品牌們通常會選擇誰的產(chǎn)品呢?比利時邦奇,這是一個對大多數(shù)消費者都十分陌生的名字,但它卻與國內(nèi)目前主流的自主品牌如吉利、奇瑞、長安(新產(chǎn)品已經(jīng)與愛信進(jìn)行合作)、江淮、比亞迪、東風(fēng)柳汽等都有著密切的合作關(guān)系。確切的說,這些品牌曾經(jīng)或正在使用的CVT變速箱,都來自于邦奇。
盡管在國內(nèi)不那么有名,但邦奇也絕對算得上大有來頭,如果要追溯它的歷史,恐怕要回到1972年的荷蘭。那時候,首創(chuàng)雙V型橡膠帶式CVT的DAF公司已經(jīng)擁有了自己的CVT變速箱工廠,而這間工廠在1999年被著名的德國ZF(采埃孚)收購,專門生產(chǎn)CVT變速箱。這一時期的MINI、沃爾沃和MG等車型的CVT都來自ZF。2006年,比利時邦奇(Punch)集團(tuán)將ZF公司的CVT事業(yè)部收購,成立了邦奇?zhèn)鲃酉到y(tǒng)公司(Punch Powertrain),從此開始了獨立研發(fā)CVT變速箱的歷史。
目前,邦奇CVT的研發(fā)工作依然交給位于比利時圣特雷登的總部研發(fā)機構(gòu)進(jìn)行,而在中國江蘇南京,邦奇也成立了工廠和研發(fā)部門,在這里,邦奇主要生產(chǎn)VT2、VT3兩款成熟產(chǎn)品供給國內(nèi)的自主品牌車企,同時也可以進(jìn)行一些本地研發(fā)、標(biāo)定和售后服務(wù)。
除了邦奇以外,國內(nèi)還有一些獨立CVT生產(chǎn)廠家,比如位于湖南的江麓容大車輛傳動股份有限公司和重慶青山工業(yè)有限責(zé)任公司。其中江麓容大通過與博世技術(shù)合作,將于2015年推出全新的變速箱產(chǎn)品RDC16,一些自主品牌如眾泰、力帆和昌河鈴木等或?qū)⑵ヅ湓摴镜腃VT產(chǎn)品。
● 自主品牌選用最多的CVT變速箱
目前,邦奇南京工廠生產(chǎn)的VT2及其改進(jìn)型號CVT變速箱可以說是國內(nèi)自主品牌選用最多的CVT變速箱。它的特點是燃油經(jīng)濟(jì)性較好、傳動效率較高,同時成本控制較為出色。因為最大輸入扭矩的關(guān)系,因此VT2更適合于搭載了1.6L及以下的緊湊型車或小型車。
VT2的特點之一就是使用濕式多片離合器代替了傳統(tǒng)的液力變矩器。這樣做的好處是可以降低重量、控制成本,同時多片離合器的響應(yīng)也更加直接。不過,這樣的結(jié)構(gòu)也會帶來一些不足:由于沒有了液力變矩器液力緩沖,而采用了多片離合器的硬性連接,因此理論上在選擇倒擋、空擋、前進(jìn)擋時會產(chǎn)生少許的沖擊感,舒適性稍有欠缺。
此外,針對扭矩更高的自主品牌小排量渦輪增壓發(fā)動機,邦奇也與廠家一起推出了VT2的改進(jìn)版本,通過對一些結(jié)構(gòu)上的加強以及夾緊力的調(diào)整,CVT就可以承受更大的扭矩。
● CVT變速箱的標(biāo)定
一臺變速箱從無到有,按照產(chǎn)品開發(fā)體系從最初的市場調(diào)研、信息收集直到最后的量產(chǎn)上市需要經(jīng)歷多個階段,而變速箱的標(biāo)定和耐久性測試則貫穿于整個開發(fā)體系的后期階段。對于CVT變速箱來說,錐輪對鋼帶的夾緊力、變速箱的換擋策略都是需要標(biāo)定的內(nèi)容。
變速箱的標(biāo)定是非常重要的,優(yōu)秀的標(biāo)定才能真正發(fā)揮出變速箱和發(fā)動機各自的優(yōu)勢。同時,標(biāo)定是一個復(fù)雜而重復(fù)性的工作,期間需要對每一個設(shè)定進(jìn)行不斷的修正,才能最終獲得最佳的方案。
● CVT變速箱是如何生產(chǎn)的?
我們已經(jīng)介紹過很多生產(chǎn)整車的工廠和生產(chǎn)線,而CVT變速箱的生產(chǎn)過程卻從來沒有被披露過。為此我們來到邦奇南京工廠的車間內(nèi),帶您一起簡單了解一下CVT變速箱是如何生產(chǎn)出來的。
總結(jié):
談到CVT變速箱,很多人都會認(rèn)為它“簡單、原始、無聊和缺乏激情”,但經(jīng)過對CVT變速箱的歷史、原理以及標(biāo)定和生產(chǎn)的了解,我們會發(fā)現(xiàn)CVT其實并不像它結(jié)構(gòu)上看起來那么簡單。相比起現(xiàn)在被追捧的雙離合(DCT)以及8AT、9AT甚至是10AT變速箱,CVT盡管確實在行駛感官刺激方面有一定差距,但它在保持了優(yōu)秀經(jīng)濟(jì)性的特點之外,成本更低,也更容易實現(xiàn)優(yōu)秀的行駛品質(zhì),因此眾多自主品牌將其作為旗下產(chǎn)品的首選變速箱是有道理的。
此外,CVT和DCT一起,成為了國際汽車巨頭們對自動變速箱未來預(yù)判的兩大分支,以日本品牌為代表的“CVT派系”廠家正在不斷探索開發(fā)著CVT的潛能,CVT也將在未來實現(xiàn)更為多樣化的駕駛感受。CVT能否依靠自身的優(yōu)勢在未來大顯身手呢?以上是我們收集的來自編輯部內(nèi)部的一些觀點,也歡迎您在留言區(qū)表達(dá)出自己的想法和見解。ㄎ/圖 汽車之家 張戈)
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