【WIX维克斯】AT变速箱有液力变矩器,为什么CVT也有液力变矩器?
在自动变速箱中,AT(自动变速箱)普遍配备液力变矩器,而CVT(无级变速箱)仅部分车型采用液力变矩器(多数 CVT 使用离合器或起步齿轮等替代方案)。两者对液力变矩器的需求差异及共同点,需从变速箱结构和工作原理展开分析:
一、AT 变速箱为何必须使用液力变矩器?
1. 结构特性与动力传递需求
AT 变速箱通过行星齿轮组实现变速,齿轮组需要柔性连接来缓冲发动机与变速箱之间的转速差。液力变矩器作为 “柔性耦合器”,由泵轮(连接发动机)、涡轮(连接变速箱)和导轮组成,通过变速箱油传递动力:
泵轮
随发动机转动,将油液甩出推动涡轮,实现动力非刚性连接,允许两者转速存在差异(如怠速时发动机转动而涡轮静止,车辆可静止)。
导轮
通过单向离合器改变油液流向,实现扭矩放大(低速时放大发动机扭矩,提升起步加速能力)。
2. 核心功能不可替代
缓冲冲击
避免发动机扭矩直接冲击齿轮组,保护机械结构,延长变速箱寿命。
过载保护
当车辆卡死或急加速时,液力变矩器的 “打滑” 特性可切断动力传递,防止齿轮损坏。
平顺衔接动力
在换挡时,液力变矩器的柔性连接允许发动机转速与变速箱转速短暂分离,减少换挡冲击。
3. 技术成熟度与行业标配
液力变矩器是 AT 变速箱的核心技术之一,经过数十年发展,已形成标准化方案,几乎所有传统 AT 变速箱(如爱信 6AT、采埃孚 8AT)均依赖液力变矩器。
二、CVT 变速箱为何 “部分使用” 液力变矩器?
1. CVT 的两种主流动力耦合方案
CVT 通过钢带 / 链条 + 锥轮实现无级变速,其动力输入端可选择:
液力变矩器
(如日产 CVT、部分高端 CVT)
半离合器 / 起步离合器
(如丰田 CVT、多数入门级 CVT)
起步齿轮 + 离合器
(如本田 CVT,低速用齿轮驱动,高速切换为钢带)
2. CVT 使用液力变矩器的核心原因
高负荷场景的缓冲保护
液力变矩器的 “打滑” 特性可避免钢带 / 链条在高扭矩(如急加速、频繁启停)时承受过大应力,尤其适合匹配大排量发动机或涡轮增压发动机(如日产天籁 2.0T CVT)。
提升平顺性
液力变矩器的柔性连接比离合器更平顺,消除动力衔接时的顿挫(尤其是低速蠕行或频繁换挡时)。
扭矩放大辅助
部分 CVT 的液力变矩器保留导轮设计,可在起步阶段放大扭矩,弥补 CVT 低速传动效率不足的问题。
3. 为何多数 CVT 不使用液力变矩器?
成本与结构简化
液力变矩器体积大、成本高,入门级 CVT(如丰田小型车 CVT、国产 CVT)更倾向于使用简单的离合器或起步齿轮,以降低成本和重量。
效率需求
液力变矩器在非锁止状态下存在 “打滑” 损耗(传动效率约 85%-95%),而离合器或起步齿轮可实现刚性连接,传动效率更高(接近 100%),适合小排量发动机的经济性需求。
三、两者的共性:液力变矩器的核心价值
尽管 AT 和 CVT 对液力变矩器的依赖程度不同,但其核心功能一致:
柔性动力连接
允许发动机与变速箱转速解耦(如怠速停车时发动机运转而车轮静止),避免刚性连接的冲击。
平顺动力传递
通过油液耦合缓冲扭矩波动,尤其适合发动机怠速抖动或输出不均匀的场景。
过载保护
在极端工况下(如急刹车、路面打滑),液力变矩器的打滑特性可保护变速箱核心部件(AT 的齿轮组 / CVT 的钢带)。
四、关键差异:设计目标与场景适配
对比维度
AT 变速箱(必配液力变矩器)
CVT 变速箱(部分配液力变矩器)
结构基础
依赖行星齿轮组,需柔性连接缓冲齿轮冲击
钢带 / 链条传动,可选择柔性(液力变矩器)或刚性(离合器)连接
扭矩放大需求
必需(导轮实现低速扭矩放大,提升传动比范围)
非必需(CVT 通过无级变速即可调整速比,仅部分高扭矩车型需要)
成本与效率
液力变矩器为标配,成本高,传动效率中等
高端 CVT 选装液力变矩器,入门级 CVT 用离合器,效率更高
典型应用场景
全场景,尤其适合高扭矩、复杂工况(如越野车)
液力变矩器 CVT:中高端车型;离合器 CVT:经济型家用车
总结:液力变矩器是 “柔性连接” 的解决方案,而非强制标配
AT 变速箱
因齿轮组的刚性结构,必须依赖液力变矩器实现动力缓冲和扭矩放大,是其技术路线的核心组件。
CVT 变速箱
则根据设计定位(如扭矩需求、成本、平顺性目标)选择液力变矩器或离合器:高扭矩 / 高端 CVT 倾向于液力变矩器,以提升耐用性和平顺性;经济型 CVT 则通过离合器或起步齿轮简化结构,降低成本。
两者对液力变矩器的不同态度,本质是变速箱技术路线(齿轮变速 vs 无级变速)与应用场景(动力需求、成本、效率)权衡的结果。
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