CVT,即连续变速变速箱,也就是我们俗称的无级变速箱。它为我们带来了平顺的驾驶感受,无换档冲击,并能持续输出动力。钢带式CVT的工作原理是通过改变两个可加紧滚轮间的距离,以钢带为媒介,调整输入输出扭矩比和转数比来实现动力传递。如图1和图2所示,当车辆起步或需要大扭矩时,通过调整轮盘距离来改变钢带的运行路径,从而放大发动机扭矩。而在中速和高速时,前后轮盘的转数比则保持相对稳定。
然而,钢带式CVT也存在一些不足,如钢带强度问题,无法承受过大的扭矩。大排量发动机的扭矩可能导致钢带打滑或断裂。
而另一种日产研发的Extroid CVT则突破了这一局限。这款专为后驱车设计的变速箱,其外部结构如图3所示。它的核心特点在于通过液力变矩器与输入滚轮相连,并通过中间传递滚轮将扭矩传递给输出滚轮。这一过程中,输入和输出滚轮的调整是通过电脑控制的,确保同速输出和同扭矩输出。
当我们深入其核心部位(如图5),可以看到由两个相同单元组成的结构,每个单元通过中间传递滚轮完成扭矩的传递。在起步或急加速时,中间传递滚轮的角度调整使得输入盘转数高于输出盘,从而放大扭矩。而在高速巡航时,中间滚轮的位置调整使得发动机在低转数下就能为轮子提供高转数。
那么,如何精确控制中间传递滚轮的角度呢?如图8所示,日产采用了一套先进的控制系统。这套系统监测多种信号,包括节气门位置、引擎转数、输入/输出盘转数等,并动态调整每个滚轮的液压控制单元,确保滚轮的同步运转和负载平衡。
对于打滑问题,这款变速箱采用了特殊的材料和设计来解决。滚轮采用精密加工的钼锰合金材质,表面经过超精细研磨。此外,输入输出滚轮和中间滚轮之间的接触是通过一层特殊的变速箱油来完成的。这种油膜拥有巨大的抗剪切力,能够在滚轮之间形成一层油膜,有效传递大扭矩。
总的来说,日产Extroid CVT是一款具有创新性的变速箱,虽然目前仅在部分车型中应用,但其高效能和大马力后驱车的适用性使其具有巨大的潜力。如果成本能够降低,相信这种变速箱将在汽车领域有更广泛的应用。
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