達芬奇不為人知的秘密 聊CVT無級變速箱

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你能想到嗎？只有一條鋼帶把世界捆綁在一起，無級變速器的概念被世界使用了近四個世紀（查成交價|參配|優惠政策）。看到今天配備CVT的汽車，我想15世紀（查成交價|參配|優惠政策）的意大利畫家達芬奇一定會開心地笑，也許就像他畫筆下的蒙娜麗莎一樣。什么事？CVT也和達芬奇有關？在今天的文章中，我們將談談CVT的前世今生和技術特點。

CVT變速箱誕生:誰是“孩子”？

最近達芬奇的所作所為引起了我們編輯部的一些討論。記得小學語文老師告訴我們，達芬奇是一位著名的畫家。但是，翻看維基百科上CVT無級變速器的歷史，意外發現了達芬奇的名字。達芬奇也和CVT有關？

要了解CVT無級變速器的人生經歷，要追溯到15世紀末。達芬奇不僅是畫《蒙娜麗莎》的著名畫家，還提出了CVT無級變速器的概念。除了這些，達芬奇還是一位雕塑家、建筑師、音樂家、數學家、工程師、發明家、解剖學家、地質學家、植物學家和作家。但直到1958年，荷蘭Hub van Doorne才設計出現代意義上的CVT無級變速器。

雖然荷蘭人的發明很有創意，在歐洲并沒有引起多大的麻煩，但在日本卻逐漸變得很受歡迎。上世紀八九十年代，日本企業開始研發CVT技術，如Jatco、愛信、本田等。

相比之下，德國汽車零部件巨頭博世則頗具遠見。1995年獲得DAF公司CVT變速箱壓力鋼帶專利，專注于CVT變速箱這一核心零部件的研發和生產，成為全球大多數車企CVT變速箱鋼帶的供應商。那為什么CVT變速箱這么讓車企著迷呢？請繼續往下看。

CVT怎么了？

◆為什么CVT變速箱叫無級變速箱？

眾所周知，手動、雙離合或普通AT自動變速器都是通過不同尺寸的齒輪實現不同的擋位。CVT無級變速器是如何實現無數擋位的？有沒有更復雜的結構？

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◆一條鋼帶背后的秘密？

博世公司為什么有遠見？為什么要獲得這個看似簡單的壓力鋼帶專利？背后的“大干坤”是什么？讓我們把這條鋼帶拿出來單獨研究一下。

就是這條壓力鋼帶在錐盤組之間傳遞動力。它能有什么樣的結構來保證受壓時不打滑？

◆除了博世，還有其他廠家能生產鋼帶嗎？

雖然我們前面提到博世持有CVT壓力鋼帶的專利，但總有一些廠商不愿意被博世約束。為了突破博世對CVT核心技術的封鎖，他們只能另辟蹊徑。比如奧迪和舍弗勒就想過用鏈條式鋼帶作為錐體之間的傳動裝置。

◆為什么CVT車型燃油經濟性好？

對于CVT變速箱，可以在其傳動比范圍內無級線性調節傳動比。也就是說，如果將發動機轉速控制在最佳轉速范圍內，CVT控制單元可以將最合適的傳動比值與輸出扭矩相匹配。這是手動變速箱、at自動變速箱、雙離合自動變速箱等固定傳動比值的變速箱所不具備的提高燃油經濟性的優勢。

此外，與其他變速箱相比，配備CVT變速箱的車型在換擋時可以不間斷地連續輸出扭矩，因此從這個角度來看，CVT變速箱也更省油。

CVT變速箱如何實現更寬的傳動比？

雖然傳動比范圍越大，對提高燃油經濟性越有利，但任何變速箱都不能因為體積和重量的限制而盲目拓寬傳動比范圍。目前量產的CVT變速箱最大的傳動比是舍弗勒和奧迪合作開發的鏈式CVT變速箱，最大傳動比為7.7。

◆無級變速器中的變矩器

與普通AT自動變速器一樣，裝有CVT的車輛的發動機和變速器之間沒有離合器機構，但通常通過液力變矩器連接，液力變矩器不僅可以傳遞扭矩，還可以在發動機和自動變速器之間形成靈活的連接。此外，即使在必要時，內部鎖止離合器也可用于剛性連接。

由于液力變矩器通過油傳遞扭矩，可以緩解發動機扭矩的波動，而液體傳遞的扭矩允許有一定的速度差，因此可以承擔類似于手動變速器中離合器半聯動的工作。但其存在動力延遲、傳動效率低的缺點，因此通常在變矩器上加裝鎖止離合器。

當然，鎖止離合器的組合時間也一定要合適，過早組合會引起振動，影響乘坐舒適性。后期組合會影響傳動效率，加速響應慢。此外，鎖止離合器中還集成了扭轉減震器。當離合器接合時，扭轉阻尼器可以吸收一部分振動，以提高乘坐舒適性。

◆不喜歡太圓滑？

但是，過于平順有時候并不是人們想要的，所以一些廠家為了增加人們在駕駛CVT車型時的駕駛樂趣，就為CVT變速箱設置了模擬檔位來模擬一定的頓挫感。比如豐田卡羅拉（查成交價|參配|優惠政策）的CVT變速箱可以模擬8個檔位。其實理論上CVT可以模擬無數個檔位。

有了手動換擋的功能，駕駛員可以自己控制換擋的速度，一方面提供了更好的駕駛樂趣，另一方面也讓駕駛更加方便。比如在下坡路段，手動控制車輛在低檔位，利用發動機本身來控制車速，從而降低制動系統的負荷，保持車輛以較低的安全速度行駛。另外，在手動模式下，采用輸出扭矩較低的二擋起步，一定程度上避免了雪地行駛時打滑的現象。

●哪些品牌能看到CVT變速箱？

目前，全球使用CVT變速箱的車企大致分為以下幾個派系:

[加特科派]

Jatco可以說是目前全球最大的CVT變速箱企業。2021年，日產將自動變速箱部門進行了拆分，拆分后的部門收購了一家1970年開始制造自動變速箱的Jatco公司。新公司還是叫JATCO公司。目前，GATT供應的汽車廠商包括日產、三菱、馬自達、鈴木、雷諾、克萊斯勒、寶馬、大眾、福特、斯巴魯等。

堅持CVT變速箱的日產，無疑是加特科最大的客戶。起初，由于壓力鋼帶無法承受過大的扭矩，早期的CVT變速箱只用于日產的小排量汽車上。目前日產量3.5L的車型還可以配備CVT無級變速器。

[愛新派]

成立于1969年的日本愛信精機股份有限公司是一家專門從事變速箱生產的公司，豐田是愛信背后的大股東。所以豐田車型的CVT變速箱都是來自愛信，經歷了三代CVT技術的革新。目前，可以模擬8速的最新S-CVT變速箱已經安裝在Ralink、卡羅拉等車型上。

[本田派]

與其他廠商不同，本田一直執著于自主研發CVT技術。80年代開始研究CVT技術。1995年，自主研發的CVT變速箱首次用于第六代本田思域（查成交價|參配|優惠政策）。

[邦奇派]

在中國品牌的CVT車型中，比利時邦奇是其背后CVT無級變速技術的供應商。早期，邦奇只是荷蘭DAF集團的一個工廠。后來，傳動巨頭ZF易手，收購了DAF的CVT業務，開始獨立生產CVT變速箱。吉利、長城、江淮、比亞迪、東風劉琦等CVT車型均來自南京邦奇自動變速器有限公司

[奇瑞派]

此外，奇瑞早期的CVT變速箱也采用了邦奇的產品，但后來奇瑞自主研發了CVT技術，成功擺脫了對邦奇的依賴。

●奧迪新車不再配備CVT

值得一提的是，在最新的奧迪車型中，我們看不到Multitronic CVT變速箱的配置。比如新一代奧迪A4取消了CVT，改用7速S-tronic雙離合變速箱。但這并不是說CVT變速箱不好，而是對于奧迪來說，從技術上來說，無論CVT變速箱技術如何優秀，都不符合其對跑步追求的取向，消費者對奧迪也有更多的運動要求。此外，奧迪無法將CVT與其引以為傲的quattro四輪驅動系統相匹配。從企業運營的角度來看，雖然CVT變速箱的成本較低，但與其他零部件大規模通用化的變速箱相比，成本并不占優勢，減少采購變速箱的品種可以降低其整體成本。所以只能說現階段CVT不適合奧迪車型。相反，更注重經濟性和實用性的日本品牌更喜歡這樣。

●總結

未來，CVT變速箱技術仍將改進空，如壓力鋼帶和鏈條的優化設計。一方面可以減少動力的摩擦損失；另一方面，在鋼帶和鏈條小型化后，可以實現更寬的傳動比。利用扭矩傳感器，進一步優化錐盤壓緊機構的液壓控制系統等。

目前，日本品牌是全球車企使用最多的CVT無級變速器，日本品牌CVT變速器的壓力鋼帶幾乎都來自德國博世。因此，可以說博世是世界上CVT變速器背后最大的玩家。此外，雖然舍弗勒與奧迪聯合開發的鏈條式CVT變速箱也有一定的市場份額，但現在就連奧迪在國內也已經放棄了CVT變速箱，舍弗勒的CVT業務將何去何從也不得而知。在國內，中國品牌從比利時邦奇公司引進了CVT技術，CVT車型也出現了。然而，國家對DCT雙離合變速箱發展的支持壓倒了企業對其他自動變速箱的關注。或許，更注重實用性和平順性的日本才是CVT的最終歸宿。

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