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科普一下关于CVT的知识,解开对于CVT的一些误解


发布日期:2023-07-26
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网上一直有一个说法,CVT故障率高、打滑不耐操、不能承受大扭矩,特别是很多修理厂的修理工为了蹭粉儿各种带节奏,经常发一些CVT钢带断裂的视频,导致很多消费者对CVT产生很多误读。
     CVT和AT、DCT号称为世界三大主流自动变速箱之一,其故障率并没有表现出比其它其它类型的变速箱更高。
目前,市场上所有的CVT钢带都来自博世授权生产。仅博世钢带的装车量就已经远远超过1000万台套。而CVT链条则由舍弗勒旗下的luk供应,如果真的那么高的故障率,CVT早就已经被市场淘汰了,不可能持续的被广泛使用。那么CVT到底能不能承受大扭矩?到底是否可以随意踩呢?下面从结构和原理等多个方面跟大家普及一下。

     CVT采用静摩擦传递扭矩
  CVT的结构比较简单,一根钢带/链条套在主从动锥轮上,PCM通过控制液压系统输出压力,使锥轮紧紧挤压钢带,形成足够的摩擦力,进行动力传递。而在改变传动比时,PCM控制主/从动锥轮的轴向距离,改变钢带回转传递半径,实现传动比的改变。锥轮和钢带/链条通过摩擦力传递动力,但是这种摩擦力属于静摩擦,钢带和锥轮之间不允许产生滑动摩擦。
     
      CVT的钢带打滑是首先要避免的

  CVT的锥轮转速很高,锥轮和钢带一旦产生相对滑动,就会导致锥轮和钢带产生严重的划伤、磨损,进而报废。因此,正常状态的CVT是不允许打滑的,也是要绝对避免的,一旦打滑就说明已经产生了严重的故障。

     
CVT通过多片离合器和液力变矩器缓冲保护
  为了避免瞬间大扭矩传递,早期的CVT通过多片离合器传递和缓冲动力。和手动挡的原理一样,通过离合器片利用半联动去形成缓冲,在起步时,多片离合器从分离变成半联动,实现发动机和变速箱之间的动力缓冲,当平稳起步后,多片离合器完全结合,动力直接传递,在刹停之前,为了避免发动机被憋熄火,需要切换到半联动,最后多片离合器完全分离。
  而现在的CVT和变速箱之间大都通过液力变矩器 传递和缓冲动力,起步时液力变矩器的锁止离合器处于分离状态,发动机动力通过变速箱油传递,当平稳起步后,时速超过10km/h,液力变矩器锁止,动力直接传递,而在发动机减速刹车时,液力变矩器分离,以避免发动机熄火,同时也避免刹车时汽车反向作用力冲击CVT的锥轮和钢带。

  CVT变速箱油可以增加摩擦力,避免打滑
CVT变速箱油和传统的AT变速箱不同,变速箱油不仅仅起到散热、润滑、缓冲、防腐、密封、液力传递等作用外,还有一个至关重要的作用,就是增加锥轮和钢带之间的摩擦力,避免打滑。因此,CVT变速箱油和AT变速箱油不能通用。实际上CVT变速箱在低温下流动性变差,性能降低,因此,CVT在低温下都有冷保护现象。

CVT的最大可承受扭矩到底够不够用
目前CVT共通过两种介质传递动力:一种就是常见的钢带,钢带由几百个钢片和几根钢条组合而成,钢带最大可承受扭矩为250-380牛米,比如丰田、本田、日产、国产万里扬的CVT,采用钢带传递。
 另一种则是链条式传递,链条的结构上由两束环形钢片和拉片组成,利用T702高强度钢插入每组钢片形成摇臂销进行连接,抗拉强度高达2000mpa。主动锥轮压紧链条的“摇臂销”,形成静摩擦力,带动链条传递扭矩。最大的承受扭矩更大。而链条式CVT最大可承受扭矩为450牛米。比如斯巴鲁lineartronic 和奥迪的multitronic,都支持2.0T涡轮增压发动机。

 

CVT的可承受扭矩绝对要超过发动机的最大输出扭矩。需要经过精心计算和匹配的

 

网上诟病最多的就是CVT的可承受扭矩太小,可是实际上CVT和发动机的匹配都是经过精心计算的,发动机最大输出扭矩不可能超过CVT的最大可承受扭矩,比如丰田的卡罗拉小排量车型中广泛匹配的的S-CVT最大可承受扭矩200牛米。而卡罗拉的8NR 1.2T涡轮增压发动机最大可输出扭矩为185牛米,扭矩匹配比较富余。斯巴鲁的链条式CVT最大可承受扭矩500牛米,而目前市面上所有的2. 0T涡轮增压发动机最大输出扭矩只有420牛米。匹配绰绰有余。因此CVT能否承受大扭矩这本不应该成为问题。

油门并不会导致CVT打滑损伤
大家都有这样的感受,当驾驶AT变速箱时,大脚油门急加速时,AT可以瞬间降低一个或者几个档位,发动机转速可以迅速提升,输出功率增大,汽车瞬间动力响应更快。但是驾驶CVT车型,感觉就完全不一样了,大脚油门后,变速箱的TCU通知PCM控制油压系统改变锥轮变径,这需要一点时间,因此降档(模拟)速度相对慢一些,发动机转速攀升很快,但是动力响应一般,实际上这是保护CVT的一种程序。在监测到节气门信号变化时,为了避免打滑,TCU会先给锥轮施加一个足够大的压力,使锥轮紧紧挤压钢带,避免打滑,当汽车速度稳定以后,会控制逐渐减少,以减少摩擦损耗。因此,对于CVT变速箱来说,大脚油门完全在程序设计范围内。实际上,无论你多么大的油门,变速箱仍然会根据程序设定进行动作保护。

 

瞬间突变的大扭矩传递对CVT保护系统是一个考验

 

CVT车型虽然有液力变矩器缓冲,也有TCU保护程序避免瞬间大扭矩传递,但是CVT的保护程序仍然不太可能完全处理所有的工况,保护程序可以处理正常的加减速,但是,一些非正常的就无能为力了,理论上以下几种工况应该尽量避免:
起步脚太急
CVT在起步挂入D档时,虽然此时液力变矩器的锁止离合器处于分离状态,以变速箱油传递动力,可以形成保护,但是CVT的内部液压系统需要控制锥轮完成变径改变传动比,这需要时间,而此时如果脚太急,发动机转速高就会导致CVT的油压过高,在发动机高转速时,动力接通,就会导致瞬间比较大的冲击。正确的做法是挂入D档,等待汽车动力接通吃上劲儿以后再给油起步。
低速急刹车瞬间再加速
汽车正常行驶时,遇到突发情况急刹车紧跟着又迅速加速起步,急刹车瞬间,由于轮胎转速迅速降低,发动机动力仍然在输出,瞬间作用在钢带和锥轮上的作用力会非常大。如果此时再突然加速,极有可能导致保护程序无法瞬间生效。会导致异常磨损。
高速突然挂入低档位
一些带有L档或M档的CVT,在高速行驶时,如果瞬间挂入低档位,也会造成瞬间冲击过大,保护程序也无法进行防护。

       CVT寿命几何?
小编身边有很多CVT的车型,开过0-50万公里实属正常,而很多用CVT车型跑网约车的跑60-70万也比比皆是。

 

CVT车型如何正确使用驾驶?

 

1、起步不要太急
2、保持油门平稳
3、刹车减速后不要瞬间再加速,不要“一顿一顿、一缓一缓地开车”

 

定期更换CVT变速箱油至关重要

 

定期更换变速箱油,我个人的经验是更换变速箱油可以用重力和循环机结合的方式,每隔6万公里更换一次。一次循环机换油后,下一次用重力换,顺便更换滤网。