Know-How?系列 | 無(wú)級(jí)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(lái)傳遞。但也有例外，例如 CVT （無(wú)級(jí)變速器）變速箱，其中的鋼帶或多板鏈?zhǔn)窃阱F形帶輪上運(yùn)動(dòng)的。CVT被廣泛用于乘用車，例如混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)。

在本篇文章中，我們將通過(guò)五組問(wèn)答為您細(xì)解釋無(wú)級(jí)變速器的工作原理，以及這項(xiàng)可追溯到 19 世紀(jì)的發(fā)明的一些趣味資訊。 

1. 無(wú)級(jí)變速器的動(dòng)力是如何傳輸?shù)模?/span>

這個(gè)名字就已經(jīng)暗示了這項(xiàng)技術(shù)的決定性品質(zhì)：CVT 是 "無(wú)級(jí)變速器 "的縮寫(xiě)。這意味著該變速器解決方案可始終將發(fā)動(dòng)機(jī)保持在理想的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。這得益于一個(gè)奇妙的想法：驅(qū)動(dòng)軸和輸出軸由鋼帶（或鏈條）連接，鋼帶通過(guò)兩軸上相對(duì)的錐形帶輪導(dǎo)向。由于這些帶輪可以移動(dòng)，因此鋼帶的旋轉(zhuǎn)半徑和車橋之間的傳動(dòng)比也隨之變化。

無(wú)級(jí)變速器解決方案可始終將發(fā)動(dòng)機(jī)保持在理想的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)

（來(lái)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(pán)分開(kāi)，皮帶就會(huì)向內(nèi)移動(dòng)。在這種情況下，錐形半徑較小。如果圓盤(pán)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(wú)級(jí)變速器是誰(shuí)發(fā)明的？

無(wú)級(jí)變速器的故事始于 19 世紀(jì)末美國(guó)的一家鋸木廠。未來(lái)的工程天才米爾頓-里夫斯（Milton Reeves）少年時(shí)代就在這里工作，他發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題：鋸條的切割速度無(wú)法控制，因?yàn)閭鲃?dòng)裝置只允許一種速度。因此，他開(kāi)發(fā)出了第一臺(tái)無(wú)級(jí)變速箱，并很快應(yīng)用于各種機(jī)器中。

多年后，位于埃因霍溫的汽車制造商 DAF 實(shí)現(xiàn)了一項(xiàng)重大創(chuàng)新。1958 年，DAF 44 推出了名為 "Variomatic "的無(wú)級(jí)變速自動(dòng)變速器。它通過(guò) V 形皮帶自動(dòng)改變傳動(dòng)比。有趣的是：這款車倒車的速度與前進(jìn)時(shí)一樣快，曾在荷蘭的倒車比賽中使用......

3. 無(wú)級(jí)變速器目前在哪些領(lǐng)域得到了成功應(yīng)用？

總體而言，無(wú)級(jí)變速器已變得越來(lái)越不常見(jiàn)，因?yàn)殡p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(guò)，一些制造商仍在堅(jiān)持使用這項(xiàng)技術(shù)，有趣的是，這也適用于混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，因?yàn)橐环矫鏌o(wú)級(jí)變速器所需的安裝空間相對(duì)較小，另一方面它們還能確保在所有駕駛條件下都能實(shí)現(xiàn)優(yōu)化駕駛。換句話說(shuō)，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(wú)級(jí)變速器混合動(dòng)力車都具有能量損失低的特點(diǎn)，這反過(guò)來(lái)又增加了混合動(dòng)力車的純電動(dòng)行駛里程。

無(wú)級(jí)變速器系統(tǒng)占用空間小，運(yùn)行效率高

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

4. 無(wú)級(jí)變速器是否有缺點(diǎn)呢？

在移動(dòng)帶輪上運(yùn)行的鏈條--考慮到這一點(diǎn)，無(wú)級(jí)變速器的核心部件顯然要承受很大的負(fù)荷。隨著時(shí)間的推移，鏈條可能會(huì)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(shè)計(jì)相比，無(wú)級(jí)變速器需要更頻繁地更換機(jī)油。除了這些技術(shù)上的缺點(diǎn)外，許多駕駛員還對(duì)這種技術(shù)感到 "陌生"，因?yàn)榧词乖诩铀贂r(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速也保持不變，背景噪音令人感到陌生。

5. 無(wú)級(jí)變速器在生產(chǎn)中的挑戰(zhàn)是什么？

特別是帶輪，其表面質(zhì)量影響著整個(gè)齒輪箱的功能，因此必須高精度、無(wú)偏差地制造。此外，生產(chǎn)計(jì)劃人員不允許出現(xiàn)任何加工誤差，尤其是硬加工誤差，因?yàn)槊總€(gè)淬火毛坯的成本都很高。因此，通常會(huì)為此使用多臺(tái)車床和磨床，這些機(jī)床都是完全自動(dòng)化的，并與中央主計(jì)算機(jī)相連。多級(jí)測(cè)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(gè)部件提供 DataMatrix 代碼，從而保證了生產(chǎn)過(guò)程的 100% 可追溯性。 

 

無(wú)級(jí)變速器的皮帶輪必須以高精度制造