變速器結(jié)構(gòu)詳解之金屬帶式無級變速器

       在現(xiàn)代汽車上常見的變速器種類，如果按照內(nèi)部結(jié)構(gòu)來分，大概可以分為有級式與無級式兩種，有級式的兩種在之前的兩篇文章中都已經(jīng)詳細介紹過，那么接下來說無級式變速器。所謂無級式變速器就是指變速器并沒有固定的檔位，它的傳動比是連續(xù)不斷地變化的。而目前最為常見的無級式變速器可數(shù)金屬帶式無級變速器（VDT-CVT），這種變速器在國內(nèi)車型上搭載的時間并不長，但它可不是什么新產(chǎn)品，因為它早在1490年便在達芬奇的想象力下被繪畫出來，而在1889年就申請了CVT的專利。直到20世紀(jì)70年代的中后期荷蘭的VDT（Van Doorne’s Transmissionb.V）公司研制出了第一臺汽車用的CVT，并將這款CVT稱為VDT-CVT。而且早在1987年斯巴魯公司便首次將這款VDT-CVT變速器裝備在他們的Justy車型上。直到2005年，荷蘭VDT公司已經(jīng)累計生產(chǎn)了VDT-CVT變速器超過1000萬套，而且它的搭載車型也越來越多，好像上一代的廣本飛度（GD），菲亞特的派力奧、奇瑞的旗云、日產(chǎn)的天籟、藍瑟翼神等都已經(jīng)可以選配VDT-CVT變速器版本。那么下面就介紹一下這款變速器的結(jié)構(gòu)與原理吧。

圖：這款是復(fù)合型的金屬帶式無級變速器，可見除了金屬帶及工作輪之外，在輸入軸前還有一組行星齒輪。

圖：這是博世（BOSCH）推出的傳動金屬帶，它由一個個金屬環(huán)夾著皮帶所組成，利用金屬環(huán)保護皮帶可以讓皮帶在運行過程中避免皮帶被摩擦而損壞的問題。

      先說說CVT變速器的結(jié)構(gòu)吧。金屬帶式無級變速也就是我們常說的CVT變速器，它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)跟之前說的兩種有級變速器也是完全不同，而且不單止是內(nèi)部結(jié)構(gòu)，就連傳動的傳動的部件也不一樣。之前介紹的兩種有級式的變速器雖然使用的齒輪不同，但是它們都是利用齒輪嚙合來實現(xiàn)動力的傳遞，而金屬帶式無級變速器則是通過表面呈V型主動工作輪、金屬帶、V型的從動工作輪來實現(xiàn)動力傳遞。主動工作輪安裝于輸入軸之上，它在獲得動力之后會帶動金屬帶轉(zhuǎn)動，而金屬帶的另一端則會連接于從動工作輪，而從動工作輪則連接在輸出軸上，于是動力就會被這樣傳遞至輸出軸，然后通過尾牙等部件將動力傳遞至車輪上。

圖：從上圖可以看到，呈V型的是工作輪，它的一邊連接著可以使其活動的液壓控制裝置，當(dāng)液壓控制裝置為其注油或者放油，就可以讓工作輪單邊進行軸向移動，從而改變架在工作輪之上的金屬帶的工作半徑。

      既然說得上是變速器，那么當(dāng)然不單止是傳動那么簡單，最起碼也需要改變傳動比吧。上面也說到，主動工作輪以及從動工作輪它們的表面是呈V型的，這個V型的工作輪不論是主動工作輪還是從動工作輪的兩邊都配有液壓控制裝置，這個液壓控制裝置的作用是讓工作輪的一邊作軸向移動。而架在V型工作輪中間的金屬帶也會因工作輪單邊的軸向移動而使它上下移動，從而改變金屬帶的工作半徑，實現(xiàn)了改變傳動比。由于使用液壓控制，所以工作輪單邊的軸向移動是線性的，所以造成傳動比的變化也是線性的，從機械結(jié)構(gòu)上，它并沒有一組一組的固定傳動比輸出，所以它并沒有檔位的概念。目前有很多車型上都聲稱搭載有幾速的手/自一體化無級變速器，但事實上它只是一個普通的無級變速器，但修改變速箱電腦的控制程序，使它可以將工作輪的移動固定在一個位置上，從而使傳動比固定于某一個值上而已。

圖：這款是經(jīng)過奧迪改良的金屬帶式無級變速器，它們利用金屬鏈條代替金屬帶，使其可以承受更多的扭力。

      目前已經(jīng)陸陸續(xù)續(xù)有車廠推出了搭載無級變速器的車型，那是因為無級變速器可以讓引擎的轉(zhuǎn)數(shù)保持于一個最佳的輸出范圍內(nèi)，從而提高了燃油利用的效率。另外由于它是沒有固定的檔位，故此，它在變速的過程中就會避免出現(xiàn)換擋時產(chǎn)生的頓挫感，從而提升了汽車的行駛舒適性。不過，有優(yōu)肯定有劣，對于金屬帶式無級變速器來說，它的最大缺點無疑就是它無法承受較大扭力和轉(zhuǎn)速，因為它依靠金屬帶來傳動，如果扭力超過金屬帶傳動的極限金屬帶就會出現(xiàn)打滑，這樣就無法進行動力的傳遞，另外轉(zhuǎn)速過高也有同樣的情況發(fā)生。所以，如果要讓金屬帶式無級變速器承受更大的扭力，那么就需要為其選用強度更高的金屬帶，而這樣做的后果就是直接導(dǎo)致變速器在可以承受同樣扭力的情況下體重比常嚙合式齒輪變速器大。