CVT新车磨合(从理论到实践)全面解读!
〔前言〕
我曾经是汽车工程师,现在只是一个汽车爱好者,一个老驾驶员,对汽车知识了解一二。我对汽车的发展和热点问题都非常关注。这篇
文章是写给已经开CVT和即将开CVT的车主们。和大家谈一些浅显的CVT知识,目的是让大家对CVT车有一个基本的认识。认识它真实
的一面,了解CVT,喜爱CVT,开好CVT,开久CVT。
我从CVT传动的特点来谈谈个人见解。本文不针对任何一款CVT车型。是CVT的都可借鉴。本文对CVT的注意事项明确指出。也许有的
人认为自己的CVT车是金刚不坏之身,随便开,没这么多讲究,非常稳定可靠,再揣也不坏。那我由衷的恭喜您,您的CVT也是我们大
家都想买的!
进入正文:
--先整点理论,没有理论指导的实践是盲目的!
自动变速箱有几种形式,AMT,AT,CVT,DSG。
我先简单点评一下:
AMT:就是手动档的变速箱上加一套帮助你踩离合换挡的电控装置。结构很简单,DIY的套件都有,想把你的手动挡改成AMT机械自动挡,
去万能的淘宝买个套件吧。
AT:液力变矩器+行星齿轮变速的那种。最传统最稳定的自动变速器,如今在豪车上还保持最大的装配量,非常稳定可靠。目前6速AT
是非常好的。去年给俺领导买的就是6AT的朗逸。豪车都安装8AT.
CVT:用皮带或钢带传动的无级变速。最大的优点是非常平顺,省油!但还没做到久经考验,不经揣!(这个我们下面再重点谈。)
DSG:在齿轮变速箱的基础上开发的双离合器。一个离合负责奇数档位,一个负责偶数档位。换挡速度极快。但城市堵车行驶容易发烧,
动不动来个死亡闪烁,搞的大众的工程师很闹心。美国博格华纳湿式双离合要好些,但大众偏要用LUK的干式片。我曾经见过博格华纳
的工程师,也是俺校友,他悄悄的告诉我,湿式才是正途,到底谁是正途俺也不确定。关于DSG的内容要写又是一个长篇,走题了,不
谈。有时间再搞一篇给大家看看。(2012.10.26已经发表:1.4T+DSG新车磨合到终极驾驭)
上述自动波具体的区别和各自的优点,互联网上一大堆,自己去百度吧。
别人写的我不多谈,今天要谈就整点新鲜的。进入主题,开始我们的CVT之旅。
上面这几款自动变速箱,按照传动的本质可以分为两类:
第一类:基于齿轮传动的模式。
第二类:基于摩擦传动的模式
AMT,AT,DSG都是基于齿轮传动的模式。CVT是基于摩擦传动的模式。有点抽象,那就听我解释一下。
先看齿轮传动:
AMT,AT,DSG,里面都是大量的齿轮,通过齿轮的组合来产生速比。你别管他们是直齿,斜齿,锥齿还是行星齿轮等。齿轮传动的最大优点
是:精确,稳定,抗冲击,效率高!
看下面的图(齿轮传动)
假如您对齿轮传动的精确性感到抽象,想象一下瑞士的机械表,里面全是齿轮传动,分秒不差,够精确吧!
CVT的传动是基于皮带或钢带和锥轮摩擦产生摩擦力矩传动的模式。用博世钢带的是摩擦推力传动;用舍弗勒链条的是摩擦拉力传动,不
管是推还是拉,都是要靠摩擦力!
看下图:
CVT的摩擦传动如何进行,摩擦力的情况如何,看下图。这个问题不搞清楚,你对自己的CVT新车就没法了解。想开的长久,想不被搁在
路上,想少花钱维修。呵呵,花几分钟把下面的图看完。
我们以博世钢带为例开始分析。
博世钢带是目前世界上唯一商业化的CVT传动带。据说中国也在搞,可能还在实验状态。博世钢带有9-12层很薄的封闭钢环组成,两
边都有。钢环层上面套的是推力钢片,有几百片挤在一起没有间隙。推力钢片的肩部和锥轮接触,由此产生驱动摩擦力。
很多互联网的文章说CVT简单,都是瞎扯。就这个钢带的材料,制造,可靠性就够你搞的了。我觉得CVT制造技术的复杂程度绝对不低
于AT。
下面一个图,帮助您理解CVT变速是如何进行的。
这个图我不解释了。想了解更多,看看优酷的CVT视频去。
下面是重点:
我花了大量时间画的图,来重点说明一下CVT的摩擦传动。钢带的受力比较复杂,图示只标出摩擦力,钢带的拉力,推片的压力等都没
有标出!我们这里只分析摩擦力!
从低转速到高转速的速比变化可以连续进行。这是和基于齿轮传动的自动变速箱的最大区别。当CVT转速比锁定在一个固定数值的时,
就可以模拟出一个手动档位。CVT变速箱的手动档位一般都模拟为6-8档。多了也没有必要,TCU也算得烦心。(TCU是CVT变速箱的控
制电脑,它时时刻刻和ECU(发动机控制电脑)保持联系)
根据钢带变径的特点,我先提一下:
CVT车上坡过程中几个档位模式钢带变径的情况说明
用D档的上坡,根据车速和扭矩情况,主从动轮钢带的卷绕半径(接触弧半径)(转速比)是不断变化的,幅度是自由的。变径过程中
产生径向滑动摩擦,产生热。你踩刹车,踩油门时,速比都随时变化,来回变!(类似于AT的跳档)!用D档在车辆重载情况下上长坡
容易导致CVT变速箱过热,请牢记!
用L档上坡,根据车速和扭矩情况,接触弧半径(转速比)也是不断变化的,幅度被限制在一个小范围。
用手动模式上坡,对应于某个手动档位,主从动轮的接触弧半径是固定的,不变径,没有径向滑动。我称为:锁定转速比。仅在加档或
减挡的时候,变径一次,然后锁定在你指定的档位。你不换挡,转速比就一直锁定。除非达到发动机最大转速位置(5000-5500),EC
U才会强制升档。一般在车速降低后也会自动减挡。(看你的说明书)。
手动模式是应对长坡,陡坡的最好方法,能大大延长钢带的使用寿命!我希望每个CVT驾驶员都能熟练使用手动挡。对于一般的小坡,
用D档也无妨!
关于上坡,后面还有介绍!现在我们看下一个图,搞清楚一个概念“摩擦接触弧和接触弧半径”
汽车起步的时候,主动轮的接触弧小,产生的摩擦力矩也小,这时候,必须较强的油压来保证主动轮不打滑。油泵运行需要消耗发动机
功率,油压请求越高,消耗的功率越大。想想看,你大脚油门,油泵需要多大的输出压力来保证钢带不打滑吧!
钢带摩擦传动有功率损失,油压越大,钢带拉力越大,摩擦力越大,但功率也损失越大,传动效率越低。而齿轮传动没有这个问题,效
率是最高的。
所以,现在CVT的控制技术都是在能保证工作摩擦力矩,钢带不打滑的前提下,TCU适当降低油压到一个平衡点,提高效率!此时,强大
的汽车电脑ECU,能够把转速控制在最佳状态,绝对闭环控制,绝对省油。
再说的明白些,匀速行驶,如果只需要30牛米的扭矩,那为什么要提供40牛米的扭矩力呢,也用不掉。还浪费泵压,也增加了摩擦消
耗功率。
(参考阅读:《蓝色方向盘》博客:《氧传感器,懂你更能驾驭》谈ECU如何闭环省油控制)
关于钢带摩擦传动的基本力学分析图搞清楚了。下面您还必须了解一下CVT的心脏是谁。看下图
如果CVT的大脑是TCU,那么油泵就是CVT的心脏了。CVT的重要部件--锥轮的驱动就要靠油泵。同时,油泵也负责给CVT内的运动件
润滑,太重要了。记住:发动机怠速的时候,油泵压力最低;发动机熄火后,油泵不工作,没有压力。
那么,CVT的润滑,温度和我们车主有什么关系,看看下图你就明白了。您对CVT了解的更多,更能善待,更能驾驭,更少维修!
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