无级变速系统与自动变速系统

1、无级变速与自动变速简介无级变速系统(CVT-continuouslyvariable transmission )。它的内部并没有传统变速箱的齿轮传动结构，而是以两个可改变直径的传动轮， 中间套上传动带来传动。基本原理是将传动带两端绕在一个锥形带轮上，带轮的外径 大小靠油压大小进行无级的变化。起步时，主动带轮直径变为最大直径，而被动带轮 变为最小，实现较高的传动比。随着车速的增加和各个传感器信号的变化，电脑控制 系统来断定控制两个带轮的控制油压，最终改变带轮直径的连续变化，从而在整个变 速过程中达到无级变速。而锥形带轮之间的传动带，在过去的一段时间，由于材质的原因，所受的拉力有限， 所能承受的

2、扭矩有限， 只能用在摩托车式小排量车上。 近些年来， 随着材料技术、 加工工艺的不断提高，生产出特殊材料制造的刚制传动带和锥型带轮。彻底实现了大 功率、大扭矩轿车的要求。CVT最大的特点是无级控制输出的速比， 在行驶中达到行云流水的感觉， 从而没 有了换档的感觉。乘员感觉不到换档冲击，动力衔接连贯。这样CVT在行驶时增加 了舒适性，加速也会比自动变速器快。CVT 与传统变速器的区别大家经常都有看汽车杂志或者是汽车广告的宣传片，其中说到汽车参数的时候， 会碰到一个术语CVT，普通人经常把自动档变速器和无级变速器(CVT)两个概念 混为一谈。实际上这两种变速器工作原理完全不同。CVT结构比传统的变

3、速器简单、 体积更小，它既没有手动变速器的众多齿轮，也没有自动变速器复杂的行星齿轮组。 旧款的CVT多用橡胶皮带制成，但它的缺点是受力有限，容易打滑因此只能用在一 些摩托车和微型车上，由于制造工艺技术的改良，现在也应用于中型汽车了，在这方 面比较领先的是奥迪和日产，以奥迪为例，厂方就针对传统的CVT在斜坡上容易后 溜以及行驶中的橡皮筋现象进行了改良，在1999年底正式推出Multitronic，除了以 油冷式多片离合器代替扭力转换器以减少动力流失以外，还有两方面底改进，包括采用金属片链和宽齿比的滑轮组。 这条金属片链由 最大可以承受300牛米的峰值扭力，而传统的 真是一个天一个地。另外，Mul

4、titronic还有很宽地传动比，介于 变速箱，甚至是手动变速箱，有较高的灵活性，令加速更加顺畅。而且，在增加和删 除手动变速模式的时候，工作变得轻松简单得多，因为只需要更改电脑程序，即可更改齿轮的比例和半径，根本不需要大动刀枪来更换齿轮。所以，一款 以和多台不同类型不同输出特性的引擎配合使用。Multitronic的还有一项特点就是装置了扭力感应器，确保滑轮夹以适当的力量夹住金属片链， 因为过大的夹力会抵消一部分动力， 白白的浪费掉， 而且也会加速金属 片链的磨损。 一般来说，CVT变速箱的动力传输快，流失较少，所以具有起步快，最 高车速较普通自动变速箱的汽车快，并且转波的过程相当顺滑，连贯

5、性非常好，没有 什么突兀感。驾驶这款车你会发现，引挚的转速表与速度表指针几乎是同步变化的， 不会出现普通自动变速箱升档的时候转速迅速下跌的现象。1025块金属片和75对串针组成，V型钢带只可承受200牛米的扭力,2.400到0.395之间，相对于传统的CVT变速箱可CVT 的工作原理CVT系统主要包括主动轮组、从动轮组、金属带和液压泵等基本部件。金属带由 两束金属环和几百个金属片构成。主动轮组和从动轮组都由可动盘和固定盘组成，与 油缸靠近的一侧带轮可以在轴上滑动， 另一侧则固定。 可动盘与固定盘都是锥面结构， 它们的锥面形成V型槽来与V型金属传动带啮合。发动机输出轴输出的动力首先传 递到CVT

6、的主动轮，然后通过V型传动带传递到从动轮，最后经减速器、差速器传 递给车轮来驱动汽车。工作时通过主动轮与从动轮的可动盘作轴向移动来改变主动 轮、从动轮锥面与V型传动带啮合的工作半径，从而改变传动比。可动盘的轴向移动 量是由驾驶者根据需要通过控制系统调节主动轮、从动轮液压泵油缸压力来实现的。 由于主动轮和从动轮的工作半径可以实现连续调节，从而实现了无级变速。在金属带式无级变速器的液压系统中，从动油缸的作用是控制金属带的张紧力，以保证来自发动机的动力高效、可靠的传递。主动油缸控制主动锥轮的位置沿轴向移 动，在主动轮组金属带沿V型槽移动，由于金属带的长度不变，在从动轮组上金属带 沿V型槽向相反的方向

7、变化。金属带在主动轮组和从动轮组上的回转半径发生变化， 实现速比的连续变化。汽车开始起步时，主动轮的工作半径较小，变速器可以获得较大的传动比，从而 保证驱动桥能够有足够的扭矩来保证汽车有较高的加速度。随着车速的增加，主动轮 的工作半径逐渐减小，从动轮的工作半径相应增大，CVT的传动比下降，使得汽车能 够以更高的速度行驶。自动变速器具有操作容易、驾驶舒适、能减少驾驶者疲劳的优点，已成为现代轿车配 置的一种发展方向。装有自动变速器的汽车能根据路面状况自动变速变矩，驾驶者可 以全神贯注地注视路面交通而不会被换挡搞得手忙脚乱。介绍汽车自动变速器常见的有三种型式：分别是液力自动变速器(AT)、机械无级自

8、动 变速器(CVT)、电控机械自动变速器(AMT)。目前轿车普遍使用的是AT，AT几乎成 为自动变速器的代名词。AT是由液力变扭器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合 的方式来达到变速变矩。其中液力变扭器是AT最重要的部件，它由泵轮、涡轮和导 轮等构件组成，兼有传递扭矩和离合的作用。自动变速器的挡位一般来说，自动变速器的挡位分为P、R、N、D、2、1或L等。P(Parking)：用作停车之用，它是利用机械装置去锁紧汽车的转动部分，使汽车 不能移动。当汽车需要在一固定位置上停留一段较长时间，或在停*之后离开车辆前，应该拉好手制动及将拨杆推进“P的位置上。要注意的是：车辆一定要在完

9、全停止时才可使用P挡，要不然自动变速器机械部分会受到损坏。另外，自动变速轿车装置空挡启动开关，使得汽车只能在“P或“N”才能启动发动机，以避免在其他挡位上误启动时使汽车突然前窜。R(Reverse)：倒挡，车辆倒后之用。通常要按下拨杆上的保险按钮，才可将拨杆 移至“挡。要注意的是：当车辆尚未完全停定时，绝对不可以强行转至“挡，否则变速器会受到严重损坏。N(Neutral):空挡。将拨杆置于“N挡上，发动机与变速器之间的动力已经切断分离。如短暂停留可将拨杆置于此挡并拉出手制动杆，右脚可移离刹车踏板稍作休息。D(Drive)：前进挡，用在一般道路行驶。由于各国车型有不同的设计，所以“D”挡一般包括

10、从1挡至高挡或者2挡至高挡， 并会因车速及负荷的变化而自动换挡。将 拨杆放置在 “D挡上，驾车者控制车速快慢只要控制好油门踏板就可以了。2(Second Gear)：1挡为前进挡，但变速器只能在1挡、2挡之间变换，不会跳 到3挡和4挡。将拨杆放置在2挡位，汽车会由1挡起步，当速度增加时会自动转1挡。2挡可以用作上、下斜坡之用，此挡段的好处是当上斜或落斜时，车辆会稳定地 保持在1挡或2挡位置，不会因上斜的负荷或车速的不平衡、令变速器不停地转挡。 在落斜坡时，利用发动机低转速的阻力作制动，也不会令车子越行越快。1(First Gear)：1挡也是前进挡，但变速器只能在1挡内工作。不能变换到其他 挡

11、位。它用在严重交通堵塞的情况和斜度较大的斜坡上最能发挥功用。上斜坡或下斜 坡时，可充分利用汽车发动机的扭力。自动变速器常识 正确维护自动变速器1.经常检查自动变速器油自动变速器对油液的要求极其严格，它要求油液不仅有润滑、清洗、冷却作用，还应具有传递扭矩和传递液压以控制离合器、制动器的工作性能，所以自动变速器油 是一种特殊的高级润滑油，通常称之为“ATF,其型号有很多种，国内常见的有Ford标准F型和GM标准DEXRONII型，使用时切记要认清。“ATF型号不同，其摩擦系数就不一样。若该使用DEXRONII型而错用为F型，则会使自动变速器发生换挡 冲击和制动器、 离合器突然啮合的现象。F型错用为

12、DEXRONII型则会引起自动变速 器内离合器、制动器打滑，加速摩擦片早期磨损。另外，自动变速器油量的检查也很重要，自动变速器的生产厂家不同，工作液的检查条件也就不同。检查时一般都要求在变速器热态（油温50C80C）时将汽车停放在水平路面上， 发动机怠速运转 （本田车规定发动机熄火） ，选挡杆放在P位（日 产车允许放在N位），此时抽出油尺擦净后重新插入再拔出检查，油面应达到油尺上 规定的上限刻度附近为准。油质的检查，一般使用和维护人员因无检测设备，只能从外观上判断，可用手指 捻一捻，感觉一下粘度，用鼻子闻一闻气味如何，若已变色或有烧焦的气味，则应更 换新油。2.自动变速器油的更换多数自动变速器

13、要求定期换油，换油周期一般为24万公里。放油前，应将变速器预热到工作温度，以便降低油的粘度，确保油内杂质和沉淀物随油一起排出。在 预热和加油过程中，汽车应停放在水平地面，并拉紧手制动。放完油后，视情况拆下机油盘，彻底清洗机油盘和过滤器滤网，然后再将机油盘 装好。加油时，先从加油口注入工作液达到规定的标准，起动发动机，在发动机怠速 运转的情况下，移动选挡杆经所有的挡位后回到P位，这样可使变速器迅速地热起，然后再加油。3.检查手动选挡机构 手动选挡机构从选挡杆到手动阀是通过连杆或拉线连接起来的，均有调整部位。手动手柄的位置应与自动变速器内的弹簧卡片位置一一对应，若不对应则需调整。手 动选挡机构的调

14、整往往被忽视， 有时自动变速器修理结束后， 由于没有调整选挡机构， 最后导致换挡冲击力过大，甚至会造成事故。4.制动带的调整 自动变速器的制动带为可调结构的均需调整，以补偿其正常磨损。制动带的调整应遵照厂家的技术规定，调整后可通过道路试验判断调整的结果。制动带调整的作业 位置，视变速器的型号而不同。5.停车挡的制动性能检查在坡道上停车， 应将选挡杆扳入P位，此时松开制动踏板， 汽车应不会自行滑下。若需要将选挡杆从P位移开，应记住必须先踩下制动踏板，否则会摘不下来，因此在 停车挡无制动性能时应检查维修。自动变速器的基本组成自动变速器的厂牌型号很多，外部形状和内部结构也有所不同，但它们的组成基本

15、相同，都是由液力变矩器和齿轮式自动变速器组合起来的。常见的组成部分有液力变 矩器、行星齿轮机构、离合器、制动器、油泵、滤清器、管道、控制阀体、速度调压 器等，按照这些部件的功能，可将它们分成液力变矩器、变速齿轮机构、供油系统、 自动换挡控制系统和换挡操纵机构等五大部分。1、液力变矩器 液力变矩器位于自动变速器的最前端，安装在发动机的飞轮上，其作用与采用手 动变速器的汽车中的离合器相似。它利用油液循环流动过程中动能的变化将发动机的 动力传递自动变速器的输入轴，并能根据汽车行驶阻力的变化， 在一定范围内自动地、 无级地改变传动比和扭矩比，具有一定的减速增扭功能。2、变速齿轮机构 自动变速器中的变速

16、齿轮机构所采用的型式有普通齿轮式和行星齿轮式两种。采 用普通齿轮式的变速器，由于尺寸较大，最大传动比较小，只有少数车型采用。目前 绝大多数轿车自动变速器中的齿轮变速器采用的是行星齿轮式。变速齿轮机构主要包括行星齿轮机构和换档执行机构两部分。行星齿轮机构，是自动变速器的重要组成部分之一，主要由于太阳轮（也称中心 轮）、内齿圈、行星架和行星齿轮等元件组成。行星齿轮机构是实现变速的机构，速 比的改变是通过以不同的元件作主动件和限制不同元件的运动而实现的。 在速比改变 的过程中，整个行星齿轮组还存在运动，动力传递没有中断，因而实现了动力换挡。换挡执行机构主要是用来改变行星齿轮中的主动元件或限制某个元件

17、的运动， 改 变动力传递的方向和速比，主要由多片式离合器、制动器和单向超越离合器等组成。 离合器的作用是把动力传给行星齿轮机构的某个元件使之成为主动件。 制动器的作用 是将行星齿轮机构中的某个元件抱住，使之不动。单向超越离合器也是行星齿轮变速 器的换挡元件之一，其作用和多片式离合器及制动器基本相同，也是用于固定或连接 几个行星排中的某些太阳轮、行星架、齿圈等基本元件，让行星齿轮变速器组成不同 传动比的挡位。3、供油系统 自动变速器的供油系统主要由油泵、油箱、滤清器、调压阀及管道所组成。油泵 是自动变速器最重要的总成之一，它通常安装在变矩器的后方，由变矩器壳后端的轴 套驱动。在发动机运转时，不论

18、汽车是否行驶，油泵都在运转，为自动变速器中的变 矩器、换挡执行机构、自动换挡控制系统部分提供一定油压的液压油。油压的调节由 调压阀来实现。4、自动换挡控制系统 自动换挡控制系统能根据发动机的负荷（节气门开度）和汽车的行驶速度，按照 设定的换挡规律，自动地接通或切断某些换挡离合器和制动器的供油油路，使离合器 结合或分开、制动器制动或释放，以改变齿轮变速器的传动化，从而实现自动换挡。自动变速器的自动换挡控制系统有液压控制和电液压（电子）控制两种。液压控制系统是由阀体和各种控制阀及油路所组成的， 阀门和油路设置在一个板 块内，称为阀体总成。不同型号的自动变速器阀体总成的安装位置有所不同，有的装 置于

19、上部，有的装置于侧面，纵置的自动变速器一般装置于下部。在液压控制系统中，增设控制某些液压油路的电磁阀，就成了电器控制的换挡控 制系统，若这些电磁阀是由电子计算机控制的，则成为电子控制的换挡系统。5、换挡操纵机构自动变速器的换挡操纵机构包括手动选择阀的操纵机构和节气门阀的操纵机构 等。 驾驶员通过自动变速器的操纵手柄改变阀板内的手动阀位置，控制系统根据手动 阀的位置及节气门开度、车速、控制开关的状态等因素，利用液压自动控制原理或电 子自动控制原理，按照一定的规律控制齿轮变速器中的换挡执行机构的工作，实现自 动换挡。自动变速器的工作过程自动变速器之所以能够实现自动换挡是因为工作中驾驶员踏下油门的位

20、置或发 动机进气歧管的真空度和汽车的行驶速度能指挥自动换挡系统工作， 自动换挡系统中 各控制阀不同的工作状态将控制变速齿轮机构中离合器的分离与结合和制动器的制 动与释放，并改变变速齿轮机构的动力传递路线，实现变速器挡位的变换。传统的液力自动变速器根据汽车的行驶速度和节气门开度的变化，自动变速挡 位。其换挡控制方式是通过机械方式将车速和节气门开度信号转换成控制油压，并将 该油压加到换挡阀的两端，以控制换挡阀的位置，从而改变换挡执行元件（离合器和 制动器）的油路。这样，工作液压油进入相应的执行元件，使离合器结合或分离，制 动器制动或松开，控制行星齿轮变速器的升挡或降挡，从而实现自动变速。电控液力自

21、动变速器是在液力自动变速器基础上增设电子控制系统而形成的。 它 通过传感器和开关监测汽车和发动机的运行状态，接受驾驶员的指令，并将所获得的 信息转换成电信号输入到电控单元。电控单元根据这些信号，通过电磁阀控制液压控 制装置的换挡阀，使其打开或关闭通往换挡离合器和制动器的油路，从而控制换挡时 刻和挡位的变换，以实现自动变速。 自动变速器的使用首先介绍自动变速器的各个档位的作用和使用方法P停车挡：只有在车辆完全停稳时，才可挂入该挡，挂入该挡后，驱动车轮被机 械装置锁止而使车轮无法转动。若想将排挡杆移出该位置，须踏下制动踏板并按下排 挡杆手柄上的锁止按钮。R倒车档：只有当车辆静止且发动机怠速运转时，

22、才可挂人倒车挡，按下排挡杆 手柄按钮，即可将排挡杆移入或移出倒车挡。在车辆前行时，不要误将排挡杆挂入R挡，特别是在变速器处于应急状态时，千万不能在前行中挂人R挡，那样会使自动变速器严重损坏。N空挡：在点火开关打开状态下，车辆静止或车速低于5Km/h时，挂入该挡后，排挡杆会被锁止电磁铁锁止。若想移出该挡，需踏下制动踏板，同时按下手柄按钮， 在车速高于5Km/h时，只需按下手柄按钮即可将排挡杆移入或移出N挡。D驱动档：一般情况下可选用此挡，在D挡位置，变速器控制单元根据车速及发 动机负荷等参数，控制变速器在1-4挡中自由切换。3坡路档：在有坡度的路面上行驶时可挂入该挡，此时变速器会在1-3挡中自动

23、 换挡，但不会换入4挡，这样，在下坡时提高了发动机的制动效果。2长坡档：遇到较长距离的坡路时选用此挡，控制单元根据行驶速度及节气门的 开度变化，控制车辆在1、2挡中自动换挡，这样一方面避免了挂入不必要的高速挡， 另一方面在下坡时可更好的利用发动机的制动效果。1陡坡档：在上下非常陡峭的坡路时选用此挡，挂入1挡后，汽车总处于1挡行 驶状态，而不会换人其他3个前进挡位，这样一方面可以保证在爬坡时有足够的动力，另一方面在下坡时可最大限度地利用发动机的制动效果。自动变速器使用注意事项：(1)只有排挡杆置于P、N位置时，方可起动发动机，在点火开关打开状态下，若 想移出这两个挡位，必须先踏下制动踏板，同时按

24、下手柄按钮，才可将排挡杆移入其 他挡位。(2)P挡可作为手制动的辅助制动器，但不可替代手制动器。(3)车辆被牵引时排挡杆须置于N位置，牵引时车速不可超过50Km/h，牵引距离也不能超过50Km，若需牵引更长的距离，需将驱动车轮升离地面。(4)若自动变速器的控制单元因电气故障而导致其进入应急状态，此时只有3、1、R挡可以工作，不要认为尚有挡位可用，就不去修理，应及时查明故障并排除，否则 会损坏自动变速器内的多片离合器。(5)自动变速器车无法用牵引或推动起动的方法起动发动机，因为ATF油泵不工作，自动变速器无法建立起正常的工作油压。(6)在寒冷的冬季，行车前先起动发动机预热1分钟后再挂挡行驶。(7

25、)高速行驶或下坡时挂N挡滑行，部分驾驶员认为在高速行驶或下坡时挂N挡滑行可以节省燃油，其实这是非常错误而且危险的做法。自动变速器在汽车行驶时输出 轴转速较高，而此时如果发动机转入怠速状态(挂N挡时)，变速器会出现供油不足，尤其对多片式离合器而言更是容易因为缺少润滑、冷却而烧损。 自动变速器的养护任何机械的使用都要有维护， 而自动变速器的维护最重要的就是自动变速器油的 检查和更换。自动变速器内注入一种叫做ATF的润滑油，即自动变速器油，它的作 用除了润滑、降温和清洗以外，更主要的是通过油的流动传递扭矩，也就是传递发动 机和变速箱之间的动力。ATF油的工作温度一般在140摄氏度左右，因此对油的质 量要求很高，还必须保持清洁。变速器油的检查 如果车主愿意，可以自己检查自动变速器油液面。检查时汽车应停放在平坦的路 面上，发动机怠速运转，换挡杆位于P位。第一步：将换挡杆移到1挡再从1挡移到P挡。通过每个挡位时稍有停留，确保每个挡位啮合和脱开。第二步：打开发动机舱盖。第三步：