开过CVT车的朋友可能都有这种感觉:油门踩下去,加速像德芙一样丝滑,完全感觉不到换挡的“咔嚓”一下。 这背后的功臣,就是它“无级变速”的本事。 但到底啥是“无级”? 它凭什么就这么顺? 咱们今天就把它拆开揉碎了说清楚。
你肯定知道手动挡,那是最典型的“有级变速”。 它就像爬楼梯,1挡、2挡、3挡……每个台阶(挡位)都是固定的,高度(传动比)不能变。 你换挡时得踩离合器,把动力切开,挂上新的齿轮组,动力再接上。 这个过程你能明显感觉到动力中断和衔接。
普通的AT自动挡,比如6AT、8AT,本质上也是“有级”的。 只不过电脑和液压系统代替了你踩离合换挡的手脚。 它内部还是好几套固定大小的齿轮组,换挡就是从一个齿轮组切换到另一个。 切换瞬间,尽管很快,但还是有细微的动力中断和顿挫感,就像快速跳过一个一个小台阶。
CVT变速箱的结构和它们长得完全不一样。 你把它拆开,核心部件就俩:两个可以改变直径的锥形轮盘,和一根把它们连起来的钢带(或链条)。 一个连发动机,叫主动轮。一个连车轮,叫从动轮。
它的工作原理有点像你小时候玩过的“滑轮玩具”。 两个滑轮中间用根皮带连着,一个转带动另一个转。 如果你把主动滑轮调小,从动滑轮调大,那么主动轮转很多圈,从动轮才转一圈,这就获得了“大力矩”,适合起步爬坡。 反过来,把主动轮调大,从动轮调小,主动轮转一圈,从动轮就转很多圈,这就获得了“高速度”,适合跑高速。
CVT的神奇之处就在于,这两个锥轮的直径是可以无级、连续变化的。 它不是只有几个固定位置,而是在最大值和最小值之间,可以有无数个中间状态。 连接它们的钢带,会随着锥轮直径的变化,自动在锥面上上下移动。
所以,当你开车时,从车轮传来的信号会让液压系统不断微调两个锥轮的挤压程度,从而改变它们的有效直径。 传动比的变化是一个连续不断的平滑过程,像走一个没有尽头的斜坡,而不是跳上一级级的台阶。 正是因为变速过程没有“级”,所以它才叫“无级变速”。
这种无缝衔接的变速方式,带来了最直接的好处就是平顺。 因为没有固定的挡位,也就不存在换挡动作,动力输出是一条连续不断的曲线,你自然感觉不到任何顿挫。 在城市里跟车,油门收收放放,车子也不会一窜一窜的。
另一个好处是经济性好。 传统变速箱为了换挡,发动机转速需要配合着上去或掉下来,转速区间波动比较大。 而CVT可以让电脑无限自由地选择传动比,始终把发动机转速“按”在它最省油、效率最高的那个区间工作,就像让发动机一直轻声哼着最省力的调子跑。
当然,CVT也不是全能的。 动力靠钢带和锥轮的摩擦力传递,这就像靠手捏着传送东西,捏得太紧磨损大,捏得太松会打滑。 所以它能承受的扭矩有限,不太能扛得住大马力发动机的粗暴对待,急加速时可能光吼不走,这就是钢带打滑的迹象。 因此,它更多出现在追求舒适省油的家用车上。
市面上常见的CVT主要分两类:推式钢带和拉式链条。 钢带更安静,成本低,用得最广。链条能传递的扭矩更大些,但噪音也相对明显一点。 它们原理一样,只是传动介质不同。
避免长时间猛烈驾驶,比如频繁地板油弹射起步,容易导致钢带打滑和过热。 需要定期更换专用的CVT变速箱油,这种油除了润滑,还要提供液压系统所需的压力和摩擦特性,不能乱用。 长时间陡坡行驶或拖拽重物时,可以使用变速箱的模拟手动模式或低速挡,锁定一个较大传动比,防止变速箱频繁“变来变去”产生过热。
在混动车型上,CVT思路的变种E-CVT应用很多。 但它和传统CVT结构完全不同,主要靠电机来调速,实现了更高效平顺的动力融合。
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