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1、目录一 、前言1二、CVT的发展历史1三、CVT的基本结构和原理3（一）什么是CVT？3（二）CVT的基本结构3（三）CVT的工作原理4（四）CVT的变速原理4四 、CVT的特点与维护5（一）CVT的特点5（二）CVT的优缺点6（三）CVT无极变速器与普通自动挡的区别6（四）CVT的维护7五 、CVT在现代汽车上的运用7六 、CVT未来发展趋势8七、 结束语9八 、参考文献9 CVT在现代汽车上的运用与维护 内容提要：近年来，人们对选择自己爱车的要求越来越高，虽然无极变速器和自动变速器都可以称为自动挡，同时自动挡也被广泛使用，但是其成本昂贵，结构复杂等不足也招来广大车友的不满。无极变速器就能解
2、决这个问题，它是由变速传动机构、调速机构以及加压或输出机构三部分组成。它具有连续可变的传动比，改善了汽车的经济性和动力性，使汽车始终运行在最佳目标运行区。在驾驶过程中减少换挡冲击达到减轻驾驶员的劳动强度。目前，无级变速器是汽车最理想的传动系统，有多方面的优势，具有很大发展空间。CVT必将成为当前研究热点。关键词：无级变速器 连续改变传动比 传动装置 最佳目标运行区一 、前言 目前汽车上使用的自动变速器技术存在明显的缺点如：传动不连续，只能实现分段范围内的无极变速，传动效率底，影响了整车的动力性和燃油经济性，用增加档位来扩大无极变速的范围也带来了结构复杂的毛病，所以汽车行业就开始研究一种新型变速
3、技术，无极变速cvt就是其中最有前景的一种。CVT技术即无级变速技术，它可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配，提高整车的燃油经济性和动力性，改善驾驶员的操纵方便性和乘员的乘坐舒适性，所以它是理想的汽车传动装置。二、CVT的发展历史CVT技术的发展，已经有了100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，奔驰就将V型橡胶带式CVT安装在汽油机汽车上。1958年，荷兰成功研制了双V型橡胶带式CVT，并装备轿车上应用，销量超过了100万辆。但是，由于橡胶带式CVT存在依稀列的缺陷：功率有限、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
4、大等，因而没有被汽车行业普遍接受。然而，对cvt的研究一直在进行，将液力变矩器集成到CVT系统中，主、从动轮的夹紧力实现电子化控制，在CVT中采用节能泵，传动带用金属带代替传统的橡胶带。接着第二代CVT的面世。进入20世纪90年代，新的电子技术与自动控制技术不断被应用到CVT中，克服了CVT原有的技术缺陷。日产公司一直是CVT研究领域的领先者，注重CVT的研究和开发近20年。1992年，日产成功研发出采用电磁离合器，并开始量产。1997年上半年，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年开发了一个手动换挡模式的CVT。新型CVT采用最新研制的高强度宽钢带和高液
5、压控制系统，能够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挡电子控制，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。为了让大排量的高级轿车也能享受到平稳、顺畅的无级变速，日产联合供应商伙伴开发了专利材料，解决了钢带强度问题，并通过对CVT扭矩转换器、油泵、钢带等各构成部分及其控制技术的革新，解决了多项技术难题。经过不懈努力，日产成为了世界上唯一能把CVT搭载到3.5L发动机上的汽车制造商。2009年8月，日产汽车公司及变速器生产供应商联合对外宣布了双方共同开发的全新一代紧凑型、轻量化的CVT无级变速器。它采用了革新性
6、结构，在传统CVT传送带设计的基础上，增加了辅助变速机构，使得传动比得到了大幅的提高。变速范围提高了20%，甚至超过了某些7速自动变速器，使得车辆在起步和加速时反应更快。因此，新型CVT变速器成为了全球应用于量产车型的、变速范围最宽的汽车变速器。经过100多年的发展，以及近十几年的大力研究和突破革新，CVT技术已经拥有足够成熟的制造技术和庞大的市场需求。在目前的车市中，东风日产旗下的全新天籁、新逍客、奇骏、轩逸、第十代SUNNY阳光都采用了CVT无级变速器，不论是搭载1.5L发动机的中级车还是搭载3.5LV6发动机的中高级车，均可享受到CVT无级变速器优异的动力性、舒适性和燃油经济性。三、 C
7、VT的基本结构和原理（一） 什么是CVT？ CVT，直接翻译就是连续可变传动，也就是我们常说的无级变速箱，顾名思义就是没有明确具体的档位，操作上类似自动变速箱，但是速比的变化却不同于自动变速箱的跳挡过程，而是连续的，因此动力传输持续而顺畅。（二） CVT的基本结构无级变速器按结构和传动方式可分为电力式、液力式和机械式三种。其中，电力式和液力式无级变速器因为成本高、效率低、结构复杂等原因没有得到广泛的应用；而机械式具有结构简单紧凑、成本低、操纵方便等优点而成为目前主流的选择。因此，我主要给大家介绍的是机械式。我们先来看看金属带式CVT的基本构。它一般由起步离合器、行星齿轮机构、无级变速机构、控制
8、系统和中间减速机构组成。1、 起步离合器：主要作用是使汽车以足够大的牵引力平顺地起步，提高驾驶舒适性，必要时切断动力传输。2、 行星齿轮机构：CVT的行星齿轮机构用以实现前进档和倒档之间的切换操作，采用双行星齿轮机构，行星架上固定有内、外行星齿轮，其中，外行星齿轮和齿圈啮合，内行星齿轮和太阳轮啮合。前进档时，太阳轮主动旋转，行星架随太阳轮同速旋转，即整体同步旋转；倒档时，太阳轮主动旋转而齿圈不动，此时行星架与太阳轮反向旋转。3、 无级变速机构：无级变速机构由金属传动带、主动轮组、从动轮组组成。其中，主动轮组和从动轮组都由可动锥盘和固定锥盘组成。4、 控制系统：控制系统是用来实现CVT传动比无级
9、自动变化的，多采用机液控制系统或电液控制系统。5、 中间减速机构：由于CVT可以提供的传动比变化范围为2.6-0.445左右，不能完全满足整车传动比变化范围的要求，因而设有中间减速机构。经过中间减速机构可以将CVT的传动比变化范围调整到0.8-5.0左右。 （三） CVT的工作原理如图一：CVT传动系统里，传统的齿轮被一对滑轮和一只钢制皮带所取代，每个滑轮其实是由两个椎形盘组成的V形结构，引擎轴连接小滑轮，透过钢制皮带带动大滑轮。锥型盘可在液压的推力作用下收紧或张开，挤压钢片链条以此来调节V型槽的宽度。当锥型盘向内侧移动收紧时，钢片链条在锥盘的挤压下向圆心以外的方向（离心方向）运动，相反会向圆
10、心以内运动。这样，钢片链条带动的圆盘直径增大，传动比也就发生了变化。 图一（四） CVT的变速原理如图二：起动时, 油泵使主动轮V形槽变宽,从动轮V形槽变窄. 这样主动轮有效直径变小,从动轮有效直径变大,这时可得到高减速比, 相当于手动变速箱的低档当油泵使主动轮V形槽与从动轮V形槽一致时, 主动轮有效直径与从动轮有效直径一致,这时主从动轮转速一致, 相当于手动变速箱的直接档. 图二 超车时, 油泵使主动轮V形槽变窄, 从动轮V形槽变宽. 这样主动轮有效直径变大,从动轮有效直径变小,这时可得到低减速比,相当于手动变速箱的超速档。 四、CVT的特点与维护（一） CVT的特点无级变速器能进行繁复的加
11、速、减速变速器换挡等功能，具有变速平滑、驾驶轻便等优点。可以根据发动机的工况和车速情况，自动选择挡位，而且具有下列显著特点:1、良好的行驶性能CVT可以在相当宽的范围内实现无级变速,从而获得传动系与发动机工况的最佳匹配,提高整车的燃油经济性。2、操纵简单无极变速器的操纵和自动变速器差不多，操做起来比较简单而且加速平稳。3、高行车安全性 无级变速器能够使发动机以最佳工况工作,从而改善了燃烧过程,降低了废气的排放量。4、降低废气排放CVT系统结构简单,一旦汽车制造商开始大规模生产,CVT的成本将会比AT小。由于采用该系统可以节约燃油,随着大规模生产以及系统,材料的革新,CVT零部件(如传动带或传动
12、链,主动轮,从动轮和液压泵)的生产成本,将降低20%-30%。5、经济性CVT可以在相当宽的范围内实现无级变速，从而获得传动系与发动机工况的最佳匹配，提高整车的燃油经济性。6、动力性汽车的后备功率决定了汽车的爬坡能力和加速能力。汽车的后备功率愈大，汽车的动力性愈好。由于CVT的无级变速特性，能够获得后备功率最大的传动比，所以CVT的动力性能明显优于机械变速器(MT)和自动变速器(AT)。7、成本CVT系统结构简单，零部件数目比AT(约500个)少(约300个)，一旦汽车制造商开始大规模生产，CVT的成本将会比AT小。由于采用该系统可以节约燃油，随着大规模生产以及系统、材料的革新，CVT零部件(
13、如传动带或传动链、主动轮、从动轮和液压泵)的生产成本，将降低20%-30%。（二） CVT的优缺点CVT的优势：1、结构简单，体积小，零件少，大批量生产后的成本肯定要低于当前普通自动变速器的成本；2、它的工作速比范围宽，容易与发动机形成理想的匹配，从而改善燃烧过程，进而降低油耗和排放； 3、具有较高的传送效率，功率损失少，经济性高。CVT的缺点:1、相比传统自动挡变速箱而言，CVT变速箱制造成本要略高，可靠性不理想，并且如果操作不当的话，出问题的概率更高。目前无论国内还是海外，CVT变速箱很多情况下还无法维修只能整体更换，这就直接导致了其维修成本的居高不下。2、CVT变速箱本身还有它固有的缺点
14、，就是传动的钢制皮带能够承受的力量有限，一般而言超过3.0L排量或者300NM以上的动力是它的上限，不过随着技术的不断发展，已经打破了这个上限，但是由于构造原理和机械磨损的不可逆行，钢制皮带的使用寿命始终无法完美的解决，尤其是在用户喜欢暴力驾驶的情况下，可靠性得不到充分的保证。（三） CVT无极变速器与普通自动挡的区别自动变速器，利用行星齿轮机构进行变速，由行车电脑控制，能根据油门踏板程度和车速变化，自动进行换挡。 无级变速器是由两组变速轮盘和一条传动带组成的，属于自动变速器的一种，比传统自动变速器结构简单，体积更小，它可以自由改变传动比，从而实现全程无级变速，使汽车的车速变化平稳，没有传统变
15、速器换挡时那种“顿”的感觉。形象来说，自动挡是由一个齿轮换到另一个齿轮，通过大小不同齿轮比的咬合，来实现不同动力输出。无级变速器不是通过齿轮，是两个长锥形轮盘，加一根宽扁的细密铁链组成。通过锥形的宽窄，实现不同动力输出。（四） CVT的维护1、行驶时，不要将变速杆拉到N挡、P挡或R挡，虽然变速箱有自我保护功能，有专业技术人员做过这样的破坏性试验也没什么事，但是从前进变后退，从后退变前进档时，最好要完全停住车，在踩住制动踏板的同时再去操作变速杆，否则有可能使变速箱损坏。2、由于CVT的结构和工作原理，所有的控制都是靠内部油压来进行完成的。所以应按照生产厂家指定的期限检查CVT的油质、油量。重点是
16、油量，车主应该要学会看油尺。油多了阻力会变大，甚至产生箱体内外正压力，油少了压力会变弱，甚至会出现钢带打滑的现象。3、为了最大限度的提高其燃油经济性，行驶中最好使用CVT变速箱的自动模式。这样可以使发动机和变速器全程保持达到最佳匹配的状态，最大限度利用发动机的扭矩和功率输出，达到经济的车速，从而提高燃油的经济性。4、由于CVT的结构，假如对其相关的零部件或电路进行检修或断电之后，都要对内部进行一种特殊的设定程序才能使CVT发挥正常的状态。所以，相对于CVT变速箱的维修应去专业的修理单位进行维修。5、当心斜坡溜车。不少CVT变速箱在动力接合的初段会发生打滑，如果在斜坡起步，便不能在初段阻止车辆溜
17、坡。所以CVT变速箱车型在斜坡起步时要以手刹辅助。 五、CVT在现代汽车上的运用1987年，日本Subaru把装备CVT变速器的汽车投放市场，获得成功。随着技术的发展，能源危机引发全球性的节约能源和环境保护意识的提高，在总结第一代的CVT的经验基础上，开发出了性能更佳，转矩容量更大的CVT。当前，全世界各大汽车厂商为了提高产品的竞争力，都大力进行CVT的研发工作。现在日产、丰田、福特、通用、奥迪等著名汽车品牌中，都有配备CVT变速器的轿车销售，全世界CVT轿车的年产量已达到近50万辆。有一点值得注意的是，装备有CVT的汽车市场，由最初的日本，欧洲，已经渗透到北美市场，因此无级变速汽车是当今汽车
18、发展的主要趋势。由于cvt动的钢制皮带能够承受的力量有限，一般而言超过3.0L排量或者300NM以上的动力是它的上限。近年来经过各大汽车公司的大力研究，情况有所改善。CVT将是自动变速箱的发展方向。国内目前有多款车型装备了CVT，如东风日产天籁、轩逸、奇骏等全系列车型，一汽大众奥迪，广汽本田飞度，南汽菲亚特西耶那、帕力奥，奇瑞旗云等。六 、CVT未来发展趋势随着科技和汽车行业的发展，CVT正朝着以下几个方面发展：向3.0升以上排量的汽车上发展，以实现更广泛的应用；更加优越的控制及快捷的反应；更低廉的价格。由于采用CVT可以达到传动系与发动机工况的最好匹配，提高整车的燃油经济型和动力性，并可以提
19、高操纵方便性和舒适性，有效地降低了排放污染，且综合性能优于AT、AMT系统。一些主要的汽车厂开始从液力机械自动变速器过渡到CVT系统，或者直接发展CVT系统，或两者兼有之。目前，CVT的电子控制又进一步向智能化方向发展，如无级变速器的结构也越来越小巧和紧凑，加上对前轮驱动的无级变速器进行结构上的修改，使其可用于后轮驱动的汽车上，进一步增强了的应用范围。CVT的发展趋势还有以下几点：1、随着生产过程的自动化及生产规模的扩大，产品的成本更低廉。2、部件的优化设计，电子化的精确控制和新材料的应用，使无级变速器向装备大排量汽车发展，以实现更广泛的应用。3、混合动力汽车将是未来汽车发展的重要方向之一。采
20、用无级变速器的混合动力汽车的油耗有可能减少30%，排放量有可能降低50%，所以无级变速器是混合动力汽车最理想的传动装置。七、结束语忙碌了两个月，我的毕业设计课题也终将告一段落。也基本达到预期的效果，经过这次的论文，我觉得做一件事情，不必过于在乎最终的结果，可贵的是过程中的收获。毕业设计，也许是我大学生涯交上的最后一个作业了。想籍次机会感谢大学以来给我帮助的所有老师、同学，你们的友谊是我人生的财富，是我生命中不可或缺的一部分。我的毕业指导老师武老师，虽然我们是在开始毕设时才认识，但他却能以一位长辈的风范教导我，给我不厌其烦的指导。在此，特向他道声谢谢。大学生活即将匆匆忙忙地过去，但我却能无悔地说
21、：“我曾经来过。”但它给我的影响却不能用时间来衡量，这大学期间，经历过的所有事，所有人，都将是我以后生活回味的一部分，是我为人处事的指南针。就要离开学校，走上工作的岗位了，这是我人生历程的又一个起点，在这里祝福大学里跟我风雨同舟的朋友们，一路走好，未来总会是绚烂缤纷。八、参考文献:1 CVT变速器的特点与应用/中国汽车交易网/ 2010.11.162 关于CVT介绍及优点/腾讯汽车./2009.08.29 3 CVT维修需谨慎/详解CVT变速箱日常维护/汽车之家/2013.54 王焱/CVT现代汽车自动变速器/世界汽车/ 1998.065 鲁德琼/过学迅/ 汽车cvt发展趋势/豆丁网/2012.10.246 周有强/机械式无级变速器/北京/机械工业出版社/2001.7 任飞/解读CVT无级变速器/ 汽车之家/2011.09.248 李扬/CVT无极变速器未来发展新主流/爱卡汽车/2012.11.309 曹红兵/汽车及配件营销M/电子工业出版社/2011.0810 马聪/陈继明/2011年中国汽车市场大趋势之市场篇/上海车展特别报道/2011.2
