无级变速器的应用与发展

汽车无级变速器的应用与发展

XXX

（南京农业大学工学院南京 210031）

摘要：无极变速器是由变速传动机构、调速机构以及加压装置或输出机构三部分组成的一种传动装置，简称CVT。它可以显著提高汽车的经济性，改善汽车的动力性，使汽车发动机始终运行在最佳目标运行区，以满足机器或生产系统在运转过程中各种不同工况的要求，这样就既可减少汽车的换挡冲击，也可减轻驾驶员的劳动强度。目前汽车无级变速器是汽车最理想的传动系统，具有很大发展空间，必将成为当前的研究热点。本文简述了无级变速器的发展历程与研究现状，总结了无级变速器的优势。阐述了今后的发展趋势和在我国的发展前景。关键字：汽车、无级变速器、研究现状、优势、发展趋势、前景

The application and development of CVT car

XXX

(Nanjing agricultural university institute of technology Nanjing 210031)

Abstract: Continuously Variable Transmission is by a variable speed drive mechanism, control mechanism and pressurizing device or output mechanism of three parts of a transmission device, it can significantly improve vehicle efficiency, improve vehicle power performance, make the car engine always run run the best target area, to meet machine or production systems in the process of running various requirements of different working conditions, so it can not only reduce automobile shift shock, also can reduce the labor intensity of the driver. Now automotive Continuously Variable Transmission is the most ideal auto transmission system, has the very big development space, will become the current research hot spot. This paper describes the development of numerous level transmission process and research status. Conclusion Continuously Variable Transmission advantage. Expounds the future development trends and the development prospect in our country.

Key words: car, Continuously Variable Transmission, research status, advantage, development trend and prospects

0 前言

近年来，随着人们生活水平的提高和能源的日益趋紧，人们对汽车的舒适度和节能减排的要求也日益提高。目前在汽车上广泛使用的自动变速技术是将液力变矩器和行星齿轮系组合的自动变速器技术，但是液力变矩器和行星齿轮系的组合有着明显的缺点：传动比不连续,只能实现分段范围内的无级变速；液力传动的效率较低，影响了整车的动力性与燃料经济性。所以汽车行业早就开始研究其它新型变速技术，无级变速(CVT)技术就是其中最有前景的一种。由于CVT可以实现速比的连续改变，使得汽车在任何行驶工况下都可以按照驾驶员的操作意图实现发动机和电动机工作点和变速器的最佳匹配，降低了排放量，提高了整车的燃油经济性、动力性以及乘坐的舒适性【1】。目前汽车无极变速器是最理想的传动系统，具有很大的发展空间。

1 CVT技术的发展概况

在汽车早期发展的历史中, 人们就已认识到在发动机与传动系之间实现无级变速调节才能使汽车达到理想的行驶工况。长期以来, 人们一直进行着能传递大功率、维持高效率、高寿命的机械式无级变速器的研究工作。近年来, 由于材料、润滑油、微机控制及加工技术的进步，CVT技术有了很大发展。

CVT技术的发展，已经有了一百多年的历史。德国奔驰公司是在汽车上采用CVT技术的鼻祖，早在1886年就将V型橡胶带式CVT安装在该公司生产的汽油机汽车上。1958年，荷兰的DAF 公司H.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，其销量超过了100万辆。但是由于橡胶带式CVT存在一系列的缺陷：功率有限(转矩局限于135Nm以下)，离合器工作不稳定，液压泵、传动带和夹紧机构的能量损失较大，因而没有被汽车行业普遍接受。

进入20世纪90年代，汽车界对CVT技术的研究开发日益重视，特别是在微型车中，CVT 被认为是关键技术。全球科技的迅猛发展，使得新的电子技术与自动控制技术不断被采用到CVT中。1997年上半年，日本日产公司开发了使用在2.0L汽车上的CVT。在此基础上，日产公司在1998年开发了一种为中型轿车设计的包含一个手动换档模式的CVT。1999年，Luk 公司CVT链条的第一代产品在奥迪Multitronic上诞生。

进入2l世纪后，CVT发展更为迅猛。2004年，应用于美国市场福特CFT30。2007年5月，生产120万条Luk链条。新型CVT采用一个最新研制的高强度宽钢带和一个高液压控制系统。通过采用这些先进的技术来获得较大的转矩能力，日产公司研究开发CVT的电子控制技术，传动比的改变实行全档电子控制，汽车在下坡时可以一直根据车速控制发动机制动，而且在湿滑路面上能够平顺地增加速比来防止打滑【2-3】。