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聊聊CVT——脉动式CVT——来自老郭的分享

2024-03-04 00:36

  所有的变速器中,CVT是历史最为悠久的。从达芬奇手稿中的CVT到实际车辆上使用的CVT,已经是大家所熟悉的自动变速器。

  脉动式CVT,比较经典的有曲柄连杆式(德国LUK公司研发、生产过),非圆齿轮式(比较经典的有椭圆齿轮,流量计常用椭圆齿轮),以及比较少见的行星式。

  脉动式,特点就是稳态转速输入,非稳态转速输出(有规律的波动)。如下图所示

  脉动式CVT只所以在历史进程中被淘汰,是因为在舒适性上的先天缺陷无法解决。虽然德国LUK已经做到6杆(6根曲线),但是转速波动问题依然比较明显。增加到8杆、10杆甚至更多,会面对更多的问题。比如:单向离合器(超越离合器),反应角度大,会导致波动加剧,反应角度小,会导致寿命受限,无法满足全生命周期的正常使用。而单向离合器的反应角度也决定着脉动波动。

  当然,椭圆齿轮无级变速器和曲柄连杆式的无级变速器原理相似,都是在不同相位,通过单向(超越)离合器,取得不同速比。但是结构却相差很多。曲柄连杆容易造成变速器整体的“抖动”,而椭圆齿轮容易造成轴的动平衡震动。两者的优势,在于曲柄连杆在发动机内常见,椭圆齿轮在流量计中常见,也就是加工并非造成设备、工艺的复杂或者困难。

  行星齿轮型的脉动式CVT,因为十几年的时间过后,记忆模糊,且无法找到结构图或者原理图,在此无法向大家展示,非常抱歉。上图中并非当初本人接触过的行星齿轮型脉动式CVT。

  无论是行星轮型的,还是椭圆齿轮或者曲柄连杆,终归都是采用传动过程中,恒定的主动转速,造成非恒定的从动转速,通过单向(超越)离合器,取不同相位的转速区间,得到不同的速比。因相位连续,所以速比连续,因此属于无级变速器。

  多少次在变速器的讨论交流中,太多的人认为CVT属于摩擦传动,不可靠,因此拒绝(抵触)CVT。其实,车辆行驶,轮胎与地面属于摩擦传动,且任何以一种变速器都离不开离合器,而到目前为止,绝对依靠摩擦传动。因此,CVT的未来会有技术提升空间,且更多的CVT原理、结构值得更多的人去探索。

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