CVT无级变速器的组成及工作原理(图解)


CVT无级变速器概述

无 级 变 速 器(CVT, 图 16-1)采用传动带和工作直径可变的主、从动锥轮相配合传递动力,可实现传动比的连续改变。该装置包括两个对置的锥轮和一条环绕在两个锥轮上的 V 形传动钢带。变速装置的动力最终通过中间轴传递到变速器内的差速器。CVT 的基本工作原理如图 16-2所示。

CVT无级变速器的组成及工作原理(图解)


CVT无级变速器的组成及工作原理(图解)

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CVT无级变速器的组成及工作原理(图解)


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CVT无级变速器的结构形式

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根据辅助齿轮箱(行星齿轮组,用来产生前是档和倒档) 的安装位置,CVT 可分为图 16-3 所示的两种结构形式。辅助齿轮箱在前的 CVT 结构更加简洁紧凑,为目前广泛采用的一种形式。

CVT无级变速器的组成及工作原理(图解)


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CVT 的总体结构如图 16-4 所示。发动机转矩通过飞轮减振装置或变矩器传递到 CVT。前进档的倒档各有一多片式离合器,CVT通过行星齿轮组和两个离合器实现前进档和倒档。CVT 通过调节主动锥轮和从动锥轮压力腔的压力来移动可滑动的锥轮,实现换档和调节传动比,同时保证在压力相对低时,锥轮斜面和钢带间有足够的接触压力。

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CVT 的动力传递原理

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CVT无级变速器的组成及工作原理(图解)

      奔驰 CVT 的动力传递路线如图 16-5 所示。发动机转矩从变矩器 3 传送到 CVT。传动带 5 将来自主动锥轮组件 1 的转矩传递到从动锥轮组件 6。然后,转矩通过带多片式离合器的单行星齿轮机构传递到内部轴。最后,通过齿轮中间轴,转矩被传递到差速器 4。差速器4 将转矩均匀地分配给半轴。

前进:车辆前行时,前进档离合器(KV) 接合。转矩通过内部托架和太阳轮传递到外盘托架。按顺序,外盘托架固定在齿圈上,齿圈通过齿与输出轴相连。

倒车:倒车时,多片式制动器(BR) 接合。发动机转矩通过太阳轮和行星齿轮传递到齿圈,齿圈与外盘托架相连,导致齿轮组件的旋转方向改变。

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无级变速组件组成






无级变速组件(图 16-6) 由两个锥轮组件和传动带组成。每个锥轮组件由一个固定锥轮和一个移动锥轮组成。主动锥轮组件和从动锥轮组件受控,当一个锥轮组件的移动锥轮向固定锥轮靠拢时,另一个锥轮组件的移动锥轮与固定锥轮分开。传动比由主压力改变,接触压力由辅助压力改变。压力作用到辅助锥轮组的移动锥轮上,传动带被压低,从而传递转矩。当压力作用在主动锥轮组件的移动锥轮上时,移动锥轮向固定锥轮靠拢,这使主锥轮上的传动带运转半径增大。




CVT无级变速器的组成及工作原理(图解)




同时,压力作用在辅助锥轮上,使移动锥轮远离固定锥轮,从而使传动带的运转半径缩小。这一变速程序适用于两个方向。钢质传动带位于 CVT 中的两个锥轮之间,其作用是将发动机转矩从主锥轮组传递到辅助锥轮组。传动带被压低到锥轮上,发动机传递转矩。接触压力取决于负载和传动比。如图 16-7 所示, 钢质传动带由约400 个止推块和 2 个环组件组成,每个环组件由 12 个单个环(带) 组成。




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传动比的连续调节


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CVT 传动比的调节是连续进行的,以适应车辆运行工况。调大传动比(图 16-8):CVT 启动主压力阀, 使更大的压力作用在辅助锥轮上。在压力的作用下,可移动锥轮 1 向固定锥轮 3 移动,且传动带的运转半径增大。压力同时使主动锥轮组件的运转半径缩小。


CVT无级变速器的组成及工作原理(图解)



CVT无级变速器的组成及工作原理(图解)

调小传动比(图 16-9):随着作用在辅助锥轮组件上的传动油压的降低,可移动锥轮1 向远离固定锥轮 3 的方向移动。因此,主动锥轮组件上的传动带运转半径缩小。同时,主动锥轮组件中的可移动锥轮 5 向固定锥轮 6 移动,旋转半径因此增大。


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