#老司機聊汽車品牌#
內容概述:
無極變速器換擋原理豐田無級變速器的特殊性日系汽車是慣用無級變速器的車系,品牌注入豐田、本田、日產、三菱、斯巴魯等等都不例外;其中豐田愛信與日產捷科特的CVT知名度較高,那麼這兩個品牌的水平究竟誰更高呢?客觀評價應當是豐田的特殊齒輪設計有些優勢,不過從這種變速箱裡找出哪種更好,這也是矬子裡面拔將軍的事情,因為這種機器只有一個優點但無法在日系汽車上體現出來。
01三大通病
【磨損】是所有品牌的無級變速器都解決不了的問題。所謂「無極」指沒有固定的前進擋,像是AT變速箱的1/2/3/……等數字標註的前進擋(速比);CVT在限定的傳動比範圍內有無數個檔位,因其換擋結構不是齒輪組合,而是通過兩組夾角可變的液壓錐輪,與一條鋼帶組合後以「滾動摩擦」的方式改變傳動比。
低速擋是主動錐輪「拉到最寬」而從動錐輪「擠到最窄」,此時就是1擋的速比關係;高速行駛時則是追動輪最窄而從動輪最寬,這就像5擋的速比關係。而在加速過程中可以做到兩組錐輪夾角的線性改變,或者說是一點點的改變,每次細微的變化都等於一個前進擋,由於數字可以無限小所以這種機器就等於有無數個前進擋,換擋過程理論上可以非常綿密但實際表現並不理想。
圖1:CVT核心換擋結構
圖2:齒輪組合1擋概念
圖3:齒輪組合5擋概念
通過這組圖片應該可有了解無級變速器的升降檔原理了,不過有沒有發現錐輪鋼帶就像生產線中的傳動帶,輪與帶是始終結合而不能分離的;傳動過程中即使錐輪夾角變化的過程中也在不斷的輸出動力,這種滾動摩擦並且改變帶輪承受作用力的過程是必然存在磨損的。
因為任何物體之間的摩擦都會產生磨損,摩擦之所以能傳動,基礎是物體表面產生的相互作用力;也就是分子的碰撞的結果,過程中是會有損耗的。比如正常行駛的車輪也是滾動摩擦,用上幾年是不是會磨到很薄了呢?然而車輪還是把變速箱輸出的扭矩一分為二(或四),如果汽車只有一個車輪則磨損程度可想而知。所以無級變速器的鋼帶錐輪也存在磨損,只是不同品牌的機器磨損程度各不相同罷了。
【低溫保護&高溫保護】是這種變速箱的另外兩個缺點,不過高溫保護一般不會出現。因為能選擇裝備這種變速箱與日系汽車的消費者,駕駛風格普遍很保守,甚至是不在意是否會影響車流的整體行進速度而緩慢起步的標準。
但尷尬的是CVT車型陣營中也還有本田這種奇葩,其打造的思域毫無疑問是臺「買菜車」,但是「迅鷹風格」的設計還是吸引力一些年輕人,而且被當作性能車使用。結果則是連續急加速的大油門急加速會造成鋼帶錐輪磨損過熱,溫度越高摩擦係數越低,如果繼續急加速則會造成滑動摩擦的嚴重磨損;此時控制單元就會限制發動機輸入的動力,車輛可能不至於宕機但也會失速,這就是過熱保護。
「低溫保護是無級變速器原罪」-這種說法應當聽說過吧。
正因為錐輪鋼帶的磨損問題無法解決,所以需要高標準的潤滑才能延緩其使用壽命;但是在低溫環境中的CVT-ATF(變速箱油)流動性能很差,冷啟動後無法為正常改變速比的結構進行潤滑,如果直接駕駛則會出現相當嚴重的磨損。
於是這種機型不得不設計出「原地熱車」的程序,啟動後通過暖溫器加熱變速箱油,達到標準流動性能後才允許升檔;不過在此之前還能夠以固定的傳動比,以拉升轉速的方式楞加速,磨損也是比較大的。而原地熱車的時間還不是一致的標準,在零度以上的時間會比較短,零度以下但還不是太低都需要幾分鐘,在南北交界線以北就不好說了,最長十分鐘也不算誇張。
02兩大品牌的特點
1:捷科特是日產汽車旗下的公司,打造的變速箱有AT/CVT。該品牌的AT機型用過一些,整體表現比較差,換擋頓挫與換擋邏輯問題比較突出;但就是這些機器也要比該品牌的無級變速器體驗好得多,因其低溫保護問題非常突出,同時減速滑行的頓挫感也比較明顯,而且磨損程度的控制能力比較差。
減速頓挫的原因是錐輪鋼帶無法離合,中高速滑行時會出現較為明顯的「發動機拖拽」(制動),車速低至時速30km/h左右時拖拽感會消失,也就是說減速過程中會有兩次頓挫感。不過這是無級變速器幾乎的通病,愛信、本田、邦奇、萬裡揚等品牌也是不例外的,只是捷科特的CVT還有其他問題。
日產三菱雷諾三大品牌屬於聯盟性質的公司,變速箱都是捷科特;這些車近期的無級變速器特點為加速過程中同樣有頓挫問題,這不是CVT應該出現的現象。因為這種機器有無數個檔位,加速升檔過程中又不用切斷髮動機的動力輸入,理論上應當是非常平順的,這也是CVT唯一的優點。
如果連這個優點都做不到的話,那麼這種機器真就沒有價值了;再加上這三大品牌的內燃機技術相當落後,主力車型都在使用低燃效多點電噴的自然吸氣發動機,這兩種製造成本最低的機型說明了日系汽車主流品牌的真實品質。
2:豐田研發由愛信製造的無級變速器比較特殊,因其多出了一組低速齒輪前進擋,但只有一個速比。其功能是在冷啟動過程中通過該齒輪放大車速,說白了就是讓原地熱車變成低標準的行駛熱車;這就要比日產等其他品牌的普通CVT更理想了,不過僅有的單速比也還是依靠拉升轉速提升車速,所以兩相對比只是「很差」與「比較差」的區別罷了。
而且正常行駛中的磨損問題仍舊無法克服,高頻率大馬力輸出同樣可能出現過熱保護的問題。
總結:無極變速器不是理想的選項,屬於歐洲的荷蘭人發明了這種機器,但是在歐洲車市並沒有得到認可;原因正是使用壽命短且不適合高性能發動機,僅有的低製造成本的優勢相比DCT也沒有很突出,所以歐美等車系幾乎不用這種機型。
日本使用這種機器的主要原因是主力車型的性能標準普遍不高,比如k級車才0.66L的最大排量,普通代步車也是以動力羸弱的自然吸氣機型為主。對於資源匱乏的日本而言確實比較合適,只是其他區域的車市用戶要求往往更高,而日系的低品質車輛又沒有價格優勢,所以建議慎重選擇。
編輯:天和Auto-汽車科學島
天和MCN授權發布
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