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漫谈CVT变速箱的前世今生 坚持与放弃【图】

漫谈CVT变速箱的前世今生 坚持与放弃

2016-05-11 00:15:21 来源:PCauto 作者:朱涛 向编辑提问x
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1CVT变速箱历史回顾回顶部

  【太平洋汽车网 汽车文化】在如今自动变速箱向着8级、9级甚至10级普及的时候,我们追求的就是更宽泛的传动比和更平顺的换挡感受,看着普通AT或双离合器变速箱越来越有限的进化空间,而能轻易达到这两种需求的CVT变速箱却一直难登大雅之堂,更多时候充当毫无个性的经济适用男。最近刚上市的新思域由于加速成绩突破同级,导致CVT变速箱再次被广泛议论,而CVT的来世今生究竟是怎么样的?未来CVT是否会获得更多江湖地位呢?

● CVT变速箱发展历程

  其实CVT的历史相当悠久,甚至其原型乃达·芬奇所绘制。据称那是1490年的某天,38岁的达·芬奇的脑海中突然灵光闪现,出现了一种无段式连续变速机构,随后他画成了草图,这就是世界上第一张CVT手稿。

  不过达芬奇的年代还没有汽车的概念,所以这张无段式变速机构的图纸某种意义上来说是镜中花儿,只能在随后的几百年中选择沉睡。而CVT在汽车上开始应用,大家比较认同的是1923年英国的Clyno汽车。

  CVT真正的量产式应用是从1958年开始,荷兰DAF公司的Hub van Doorne博士研制成功了名为Variomatic的双V型橡胶带式CVT,并装备于DAF公司制造的Daffodil轿车上。但是第一代CVT变速箱存在不少缺点,比如传动效率低、承受扭矩有限以及工作不稳定等。

  而随后在上世纪六十年代中期,荷兰的VDT公司用金属带取代之前的橡胶带,研制出了改进版的CVT变速器。此时CVT变速箱在全球引发了关注,很多厂家开始试验并推出相关车型。

  1987年初,斯巴鲁推出Justy车型,装备了改进的电控CVT变速箱,而这辆车奠定了斯巴鲁在CVT领域长足的发展与贡献,时至今日,斯巴鲁依旧是CVT的忠实簇拥。同年年中,福特嘉年华菲亚特Uno推出,成为欧洲首个搭载CVT变速箱的车型。

  1995年,德国汽车零配件巨头博世(BOSCH)收购了DAF公司的CVT变速箱压力钢带专利,并着力于这一核心技术的研究。至今为止,博世的钢带已经成为全球绝大部分CVT变速箱的选择。

  而后,CVT引起了日产等更多日本车企的关注,日产不仅推出了NCVT变速箱搭载于当年的玛驰上,还研发了能承受更强扭矩的滚轮式CVT,称为Extroid CVT变速箱。该变速箱并没有采用传统CVT使用的钢带,而是使用了滚轮来传递动力,能承受的扭矩更大,可用于排量为3.0L的大马力后驱车,比如Skyline 350GT-8。

  丰田作为混动车的先行者,对无级变速箱也有深厚的认知。1997年,丰田第一代普锐斯推出,而搭载的正是E-CVT电控无极变速箱,随着丰田混动系统的不断升级和普及,这套适用于混动系统的变速箱也已经被广泛应用。

  之后,本田、丰田等纷纷加入了CVT变速箱的研发行列,导致CVT变速箱在日本全面开花。相比之下,欧美企业对CVT变速箱的热情似乎没那么高涨,菲亚特、MINI、罗孚以及通用等车企均在旗下轻型车上采用过CVT变速箱,但后来不了了之。

  奥迪在2000年以后针对前驱版的车型提供CVT变速箱,Multitronic变速箱是奥迪总公司与德国LuK合作开发的产品,变速箱动力输入端为多片湿式离合器,另外以拉动式链条取代了传统的推动式钢带设计,提升了CVT变速箱的反应速度与强度。不过奥迪目前已经推出CVT阵营,以双离合器变速箱取代。

  奔驰曾经为A级以及B级提供过CVT变速箱,但后来随着涡轮增压发动机的普及,奔驰也告别了CVT的阵列,转而投向了双离合器变速箱以及如今的9AT变速箱的应用。

2CVT变速箱应用与前景回顶部

● 依然有不小的发展空间

  CVT本身有很多种分类,有VDP(Variable-diameter pulley,可变直径皮带轮)CVT、Extroid CVT(圆环无级变速箱)、Magnetic CVT(电磁无级变速箱)、IVT(Infinitely Variable Transmission,无限传动无级变速箱)、Hydrostatic CVT(静液压无级变速箱)等类别。


可变直径皮带轮CVT工作图

  CVT应用范围也相当广泛,从卡丁车、割草机、摩托车、拖拉机、联合收割机,到大功率发电机、重型土方设备等都用CVT变速箱的应用,日本的主战坦克Type10也采用了CVT变速箱(Hydrostatic CVT),甚至F1也曾经采用过CVT变速箱。而民用级别CVT主要是VDP形式。

  1991年DAF公司找上了威廉姆斯车队技术总监海德,双方决定共同开发在F1赛车上使用的CVT系统。随后DAF公司花了半年的时间研发出可用于800kW引擎的CVT变速箱。威廉姆斯车队将搭载CVT系统的赛车命名为FW15C,并由当时的测试车手库特哈德进行测试,测试后获得了车手的大加赞赏。可惜CVT后来被列入FIA的禁用辅助名单中,并没有在赛场上大展雄风。


看看搭载CVT变速箱的F1如何工作

  我们可以看到,虽然CVT历史悠久,但真正大规模使用也就是近几十年的时间。目前CVT的市场占有率仅有10%多一点,既然用处不小,为何CVT变速箱没有收到足够多的支持?尽管全世界的AT自动变速箱以及DCT双离合器变速箱都在追求靠近CVT般的顺滑感受,但很多车企又避免直接采用CVT。

  原因就在于钢带传动式CVT由于结构的特殊,更多只能适用于经济性小排量汽车。另外由于CVT变速箱在变速时太平滑而在驾驶激情层面显得过于“柔”,直观的加速体验刺激感不会很强,而偏向性能表现的车企针对双离合器变速箱的研发使用则更加系统经济。

  好在到目前为止,CVT变速箱技术已经有了很大提升,可承受的扭矩也几乎能与AT变速箱相当。在全球范围内,加特可(Jatco)、爱信(Aisin Seki)、本田斯巴鲁、邦奇(Punch Powertrain)、Luk等企业在CVT方面有重要的贡献,而国内奇瑞也已经应用了自主研发的CVT变速箱,摆脱了对国外企业的依赖。

  目前应用CVT最广泛的依旧是日系品牌,三菱日产、本田、丰田、斯巴鲁等很多日系车型都采用CVT变速箱。自主品牌的不少车型也搭载了邦奇CVT产品,比如海马、长城、东风风神、江淮以及北汽的部分车型。

  斯巴鲁的Lineartronic CVT变速箱采用高强度钢链传动带,变速箱能完全支持斯巴鲁水平对置发动机以及全时四驱系统。当下不仅斯巴鲁力狮2.0T、傲虎2.0T这样追求动力的车型采用CVT变速箱,甚至追求性能表现的WRX也采用了CVT变速箱,全世界都独树一帜。

  在全球的排放法案日益严苛的前提下,各大车企都在寻求多种途径提升车型的环保特性,随着AT变速箱发展遇到的瓶颈,所以简单有效的CVT变速箱逐渐显示出更明显的优势。根据报道,通用汽车已经在自主研发新的CVT技术,用来匹配新的3缸/4缸涡轮增压发动机,预计将在2019年左右装备。从通用的动向看出,未来CVT还将有更广阔的发展。

编辑总结:

  不管采用什么样的形式,追求更高的燃油经济性与低成本是车企们追求的目标。在这几十年的发展中,汽车的变速箱经历了不断的变革与发展,而目前在几大阵营中,CVT幸而被一股强大的力量坚持着,并获得了更好的发展。如果给变速箱拟个星座,CVT可能与巨蟹座比较搭配,温文尔雅、顾家但是缺乏浪漫的情怀,虽然年轻好胜的你不怎么能接受这样的平淡,但是当你经历过潮起潮落后,最终发现平淡才是生活的真谛。(文:太平洋汽车网 朱涛)

 

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