Know-How?系列 | 無級變速器......究竟是如何工作的？

變速器中的力，并不總是借助齒輪來傳遞。但也有例外，例如 CVT （無級變速器）變速箱，其中的鋼帶或多板鏈是在錐形帶輪上運動的。CVT被廣泛用于乘用車，例如混合動力發(fā)動機。

在本篇文章中，我們將通過五組問答為您細解釋無級變速器的工作原理，以及這項可追溯到 19 世紀的發(fā)明的一些趣味資訊。 

1. 無級變速器的動力是如何傳輸?shù)模?/span>

這個名字就已經(jīng)暗示了這項技術的決定性品質：CVT 是 "無級變速器 "的縮寫。這意味著該變速器解決方案可始終將發(fā)動機保持在理想的轉速范圍內(nèi)。這得益于一個奇妙的想法：驅動軸和輸出軸由鋼帶（或鏈條）連接，鋼帶通過兩軸上相對的錐形帶輪導向。由于這些帶輪可以移動，因此鋼帶的旋轉半徑和車橋之間的傳動比也隨之變化。

無級變速器解決方案可始終將發(fā)動機保持在理想的轉速范圍內(nèi)

（來源：W.Rebel, CC BY 3.0,W.Rebel, CC BY 3.0, https://creativecommons.org/licenses/by/3.0, via Wikimedia Commons）

如果圓盤分開，皮帶就會向內(nèi)移動。在這種情況下，錐形半徑較小。如果圓盤在軸向方向上被推到一起，則皮帶位于錐形的外邊緣，因此覆蓋的半徑較大。  

2. 無級變速器是誰發(fā)明的？

無級變速器的故事始于 19 世紀末美國的一家鋸木廠。未來的工程天才米爾頓-里夫斯（Milton Reeves）少年時代就在這里工作，他發(fā)現(xiàn)了一個問題：鋸條的切割速度無法控制，因為傳動裝置只允許一種速度。因此，他開發(fā)出了第一臺無級變速箱，并很快應用于各種機器中。

多年后，位于埃因霍溫的汽車制造商 DAF 實現(xiàn)了一項重大創(chuàng)新。1958 年，DAF 44 推出了名為 "Variomatic "的無級變速自動變速器。它通過 V 形皮帶自動改變傳動比。有趣的是：這款車倒車的速度與前進時一樣快，曾在荷蘭的倒車比賽中使用......

3. 無級變速器目前在哪些領域得到了成功應用？

總體而言，無級變速器已變得越來越不常見，因為雙離合器變速器和液力變矩器在不中斷牽引力的情況下也能同樣高效地工作。不過，一些制造商仍在堅持使用這項技術，有趣的是，這也適用于混合動力發(fā)動機，因為一方面無級變速器所需的安裝空間相對較小，另一方面它們還能確保在所有駕駛條件下都能實現(xiàn)優(yōu)化駕駛。換句話說，即使電池電量耗盡，您仍然可以以通常的高性能起步。順便提一下，許多無級變速器混合動力車都具有能量損失低的特點，這反過來又增加了混合動力車的純電動行駛里程。

無級變速器系統(tǒng)占用空間小，運行效率高

（來源：Büdeler Naumann, CC BY-SA 3.0, http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/, via Wikimedia Commons）

4. 無級變速器是否有缺點呢？

在移動帶輪上運行的鏈條--考慮到這一點，無級變速器的核心部件顯然要承受很大的負荷。隨著時間的推移，鏈條可能會磨損，或者錐形帶輪不再處于正確的位置。這些缺陷造成的后果之一是，與其他設計相比，無級變速器需要更頻繁地更換機油。除了這些技術上的缺點外，許多駕駛員還對這種技術感到 "陌生"，因為即使在加速時，發(fā)動機轉速也保持不變，背景噪音令人感到陌生。

5. 無級變速器在生產(chǎn)中的挑戰(zhàn)是什么？

特別是帶輪，其表面質量影響著整個齒輪箱的功能，因此必須高精度、無偏差地制造。此外，生產(chǎn)計劃人員不允許出現(xiàn)任何加工誤差，尤其是硬加工誤差，因為每個淬火毛坯的成本都很高。因此，通常會為此使用多臺車床和磨床，這些機床都是完全自動化的，并與中央主計算機相連。多級測量系統(tǒng)與最初的激光系統(tǒng)同樣重要，激光系統(tǒng)為每個部件提供 DataMatrix 代碼，從而保證了生產(chǎn)過程的 100% 可追溯性。 

 

無級變速器的皮帶輪必須以高精度制造