无线传感器网络节点定位技术

无级变速与自动变速简介

无级变速系统(CVT--continuously variable transmission)。

它的内部并没有传统变速箱的齿轮传动结构，而是以两个可改变直径的传动轮，中间套上传动带来传动。基本原理是将传动带两端绕在一个锥形带轮上，带轮的外

径大小靠油压大小进行无级的变化。起步时，主动带轮直径变为最大直径，而被动

带轮变为最小，实现较高的传动比。随着车速的增加和各个传感器信号的变化，电

脑控制系统来断定控制两个带轮的控制油压，最终改变带轮直径的连续变化，从而

在整个变速过程中达到无级变速。

而锥形带轮之间的传动带，在过去的一段时间，由于材质的原因，所受的拉力

有限，所能承受的扭矩有限，只能用在摩托车式小排量车上。近些年来，随着材料

技术、加工工艺的不断提高，生产出特殊材料制造的刚制传动带和锥型带轮。彻底

实现了大功率、大扭矩轿车的要求。

CVT最大的特点是无级控制输出的速比，在行驶中达到行云流水的感觉，从而

没有了换档的感觉。乘员感觉不到换档冲击，动力衔接连贯。这样CVT在行驶时增

加了舒适性，加速也会比自动变速器快。

CVT与传统变速器的区别

大家经常都有看汽车杂志或者是汽车广告的宣传片，其中说到汽车参数的时候，会碰到一个术语－－CVT，普通人经常把自动档变速器和无级变速器(CVT)两个概念

混为一谈。实际上这两种变速器工作原理完全不同。CVT结构比传统的变速器简单、体积更小，它既没有手动变速器的众多齿轮，也没有自动变速器复杂的行星齿轮组。旧款的CVT多用橡胶皮带制成，但它的缺点是受力有限，容易打滑因此只能用在一

些摩托车和微型车上，由于制造工艺技术的改良，现在也应用于中型汽车了，在这

方面比较领先的是奥迪和日产，以奥迪为例，厂方就针对传统的CVT在斜坡上容易

后溜以及行驶中的橡皮筋现象进行了改良，在1999年底正式推出Multitronic，除了

以油冷式多片离合器代替扭力转换器以减少动力流失以外，还有两方面底改进，包

括采用金属片链和宽齿比的滑轮组。这条金属片链由1025块金属片和75对串针组成，最大可以承受300牛·米的峰值扭力，而传统的V型钢带只可承受200牛·米的

扭力，真是一个天一个地。

另外，Multitronic还有很宽地传动比，介于2.400到0.395之间，相对于传统

的变速箱，甚至是手动变速箱，有较高的灵活性，令加速更加顺畅。而且，在增加

和删除手动变速模式的时候，工作变得轻松简单得多，因为只需要更改电脑程序，

即可更改齿轮的比例和半径，根本不需要大动刀枪来更换齿轮。所以，一款CVT变

速箱可以和多台不同类型不同输出特性的引擎配合使用。

Multitronic的还有一项特点就是装置了扭力感应器，确保滑轮夹以适当的力量

夹住金属片链，因为过大的夹力会抵消一部分动力，白白的浪费掉，而且也会加速

金属片链的磨损。一般来说，CVT变速箱的动力传输快，流失较少，所以具有起步快，最高车速较普通自动变速箱的汽车快，并且转波的过程相当顺滑，连贯性非常好，没有什么突兀感。驾驶这款车你会发现，引挚的转速表与速度表指针几乎是同

步变化的，不会出现普通自动变速箱升档的时候转速迅速下跌的现象。

CVT的工作原理

CVT系统主要包括主动轮组、从动轮组、金属带和液压泵等基本部件。金属带

由两束金属环和几百个金属片构成。主动轮组和从动轮组都由可动盘和固定盘组成，与油缸靠近的一侧带轮可以在轴上滑动，另一侧则固定。可动盘与固定盘都是锥面

结构，它们的锥面形成V型槽来与V型金属传动带啮合。发动机输出轴输出的动力

首先传递到CVT的主动轮，然后通过V型传动带传递到从动轮，最后经减速器、差

速器传递给车轮来驱动汽车。工作时通过主动轮与从动轮的可动盘作轴向移动来改

变主动轮、从动轮锥面与V型传动带啮合的工作半径，从而改变传动比。可动盘的

轴向移动量是由驾驶者根据需要通过控制系统调节主动轮、从动轮液压泵油缸压力

来实现的。由于主动轮和从动轮的工作半径可以实现连续调节，从而实现了无级变速。

在金属带式无级变速器的液压系统中，从动油缸的作用是控制金属带的张紧力，以保证来自发动机的动力高效、可靠的传递。主动油缸控制主动锥轮的位置沿轴向

移动，在主动轮组金属带沿V型槽移动，由于金属带的长度不变，在从动轮组上金

属带沿V型槽向相反的方向变化。金属带在主动轮组和从动轮组上的回转半径发生

变化，实现速比的连续变化。

汽车开始起步时，主动轮的工作半径较小，变速器可以获得较大的传动比，从而保证驱动桥能够有足够的扭矩来保证汽车有较高的加速度。随着车速的增加，主动轮的工作半径逐渐减小，从动轮的工作半径相应增大，CVT的传动比下降，使得汽车能够以更高的速度行驶。

自动变速器具有操作容易、驾驶舒适、能减少驾驶者疲劳的优点，已成为现代轿车

配置的一种发展方向。装有自动变速器的汽车能根据路面状况自动变速变矩，驾驶

者可以全神贯注地注视路面交通而不会被换挡搞得手忙脚乱。

介绍

汽车自动变速器常见的有三种型式：分别是液力自动变速器(AT)、机械无级自

动变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)。目前轿车普遍使用的是AT，AT几乎

成为自动变速器的代名词。

AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合

的方式来达到变速变矩。其中液力变扭器是AT最重要的部件，它由泵轮、涡轮和

导轮等构件组成，兼有传递扭矩和离合的作用。

自动变速器的挡位

一般来说，自动变速器的挡位分为P、R、N、D、2、1或L等。

P(Parking)：用作停车之用，它是利用机械装置去锁紧汽车的转动部分，使汽车不能移动。当汽车需要在一固定位置上停留一段较长时间，或在停*之后离开车辆前，应该拉好手制动及将拨杆推进“P”的位置上。要注意的是：车辆一定要在完全停止时

才可使用P挡，要不然自动变速器机械部分会受到损坏。另外，自动变速轿车—[装

置空挡启动开关，使得汽车只能在“P”或“N”挡才能启动发动机，以避免在其他挡位上误启动时使汽车突然前窜。

R(Reverse)：倒挡，车辆倒后之用。通常要按下拨杆上的保险按钮，才可将拨

杆移至“r”挡。要注意的是：当车辆尚未完全停定时，绝对不可以强行转至“r”挡，否

则变速器会受到严重损坏。

N(Neutral)：空挡。将拨杆置于“N”挡上，发动机与变速器之间的动力已经切断

分离。如短暂停留可将拨杆置于此挡并拉出手制动杆，右脚可移离刹车踏板稍作休息。

D(Drive)：前进挡，用在一般道路行驶。由于各国车型有不同的设计，所以“D”

挡一般包括从1挡至高挡或者2挡至高挡，并会因车速及负荷的变化而自动换挡。

将拨杆放置在“D”挡上，驾车者控制车速快慢只要控制好油门踏板就可以了。

2(Second Gear)：1挡为前进挡，但变速器只能在1挡、2挡之间变换，不会

跳到3挡和4挡。将拨杆放置在2挡位，汽车会由1挡起步，当速度增加时会自动

转1挡。2挡可以用作上、下斜坡之用，此挡段的好处是当上斜或落斜时，车辆会

稳定地保持在1挡或2挡位置，不会因上斜的负荷或车速的不平衡、令变速器不停

地转挡。在落斜坡时，利用发动机低转速的阻力作制动，也不会令车子越行越快。

1(First Gear)：1挡也是前进挡，但变速器只能在1挡内工作。不能变换到其他

挡位。它用在严重交通堵塞的情况和斜度较大的斜坡上最能发挥功用。上斜坡或下

斜坡时，可充分利用汽车发动机的扭力。

自动变速器常识

——正确维护自动变速器

1.经常检查自动变速器油

自动变速器对油液的要求极其严格，它要求油液不仅有润滑、清洗、冷却作用，还应具有传递扭矩和传递液压以控制离合器、制动器的工作性能，所以自动变速器

油是一种特殊的高级润滑油，通常称之为“ATF”，其型号有很多种，国内常见的有Ford标准F型和GM标准DEXRONII型，使用时切记要认清。“ATF”型号不同，其

摩擦系数就不一样。若该使用DEXRONII型而错用为F型，则会使自动变速器发生