文/秦明
在中國汽車市場，銷量最為火爆的汽車品牌乃是日系車和德系車，德系車最近兩年由於故障眾多，其口碑有所下降，而日系車憑藉穩定、可靠的性能，深受中國消費者所信賴，尤其是本田和豐田兩大日系車企。
雖然目前廣泛應用於汽車的變速箱是AT自動變速箱,採用液力變矩器和行星齒輪系統組合使用,這種組合方式的傳動比並不連續,自動變速器只能在若干段範圍內實現無級變速。其次,為增加變速器擋數,擴大傳動比的變化範圍,必須加入更多的元件來控制動力傳動路徑，過多的零件數量和結構的複雜性,更容易增加機器產生故障的幾率。為此,許多汽車製造廠商開始研究新的自動變速技術,CVT就是其中最有發展前景的一種。
CVT變速箱結構和工作原理
CVT無極變速箱主要由主動錐輪、從動錐輪以及V形金屬帶組成,,而主動輪和從動輪均為組合結稱,由活動錐輪和固定錐輪組成，V形鋼帶由安裝在撓性馬氏體時效鋼圈上的多片楔形鋼片構成。主要工作原理是動力從主動輪輸入，經過V形鋼帶，傳遞至從動輪輸出。
不管是從動輪還是主動輪都是由可以相對滑動的兩部分椎輪構成,V型鋼帶則位於這椎輪間的凹槽內,當兩側椎輪靠緊時,凹槽較窄,V型鋼帶傳動軌跡來到椎輪外緣，而隨着這兩個椎輪間的相對分開遠離,凹槽越來越寬,鋼帶運動軌跡又逐漸靠近椎輪中心,即工作直徑最小的地方。
汽車剛剛起動、車速較低時,需要較大的扭矩，就需要主動輪工作直徑小於從動輪工作直徑小,從動輪就能獲得較大的傳動比,使汽車獲得足夠扭力克服行駛阻力。隨着車速的升高,主動輪工作直徑逐漸增大,從動輪工作直徑越來越小,變速比也相應減小。由於V型鋼帶在兩側的工作直徑可連續變化,因此這種變速器的傳動比是連續變化的，就是所謂的無級變速。
活動錐輪的移動量是根據汽車變速的要求,通過調節作附在主、從動錐輪油缸內的液壓壓力來實現的。通過液壓控制方式控制，椎輪兩部分之間的相對滑移開合都取決於節氣門開度和變速器輸出軸轉速的綜合作用。由於液壓壓力的調節和V新鋼帶傳動比都是連續變化的,所以可實現無級變速傳動。
CVT發展史，如何一步步突破限制？
你很難想象現在採用9AT和雙離合的奔馳會是CVT的鼻祖。在1886年德國奔馳就將V型橡膠帶式CVT安裝在了公司生產的汽油機汽車上。
早在1958年,沃爾沃公司在沃爾沃343上第一次搭載了來自荷蘭達夫(DAF)公司開發出的橡膠帶式CVT,但因為橡膠材質的原因，於是整個CVT的壽命和可靠性有待考證。
後來直到1987年，荷蘭VDT公司採用金屬帶式CVT才突破了原來技術障礙而獲得飛速發展,第一代CVT正式誕生。採用液壓機械控制，CVT傳遞扭矩為。25Nm,金屬鋼帶寬度為24mm。
通過不斷改進，第二代無級變速器採用液力變矩器、電子控制,CVT傳遞扭矩提升到250Nm,金屬鋼帶寬度可為30mm。
CVT液力變矩器的升級.能讓在起動時,其傳遞效率和傳遞平順性可帶來極大提升，而且為了改善其傳動效率,當車速達到一定值後。鎖止離合器使液力變矩器鎖止，鎖止離合器接合來降低損耗。
CVT分鏈條傳動和鋼帶傳動，兩者結構有何不同？
CVT有兩種動力傳遞方式,一種是鋼帶,另一種則是鏈條,總體上看,鋼帶通常適用於小扭矩的發動機,而鏈條通常用於大扭矩發動機,從實際的使用表現來看,鏈條比較抗造、耐用,使用壽命也更長。世界上偏向於性能的CVT變速箱都採用了鏈條的方案,比如,早期的奧迪Multitronic、現在的斯巴魯Lineartronic 、日產的8擋CVT 等。
CVT鋼帶是由兩根內嵌的鋼帶作為基礎支撐,金屬帶上面卡着幾百個鋼片,採用這種推片結構的鋼帶，由金屬片之間的推力來完成扭矩的傳遞。利用推片之間材料的硬度形成推力,推片在外力作用下形變小,在動力傳遞時,主動錐輪緊緊壓迫鋼帶的整個側面,形成靜摩擦力,主動錐輪通過鋼帶推動輪轉動，比如豐田、本田就是採用鋼帶傳動。
而CVT鏈條從結構上和鋼帶有比較明顯的不同,鏈條不直接和錐輪產生接觸,而是通過壓緊中間的搖臂銷，實現扭矩傳遞。這種結構採用“拉”的方式進行動力傳遞,主動錐輪壓緊鏈條的搖臂銷,形成靜摩擦力,帶動鏈條傳遞扭矩。像奧迪的Multitronic CVT和斯巴魯Lineartronic CVT就是鏈條傳動。
鋼帶傳統和鏈條傳動的優劣勢
目前最新型的無級變速器將傳遞扭矩早已突破至450N·m，斯巴魯的森林人、傲虎、力獅等車型上的Lineartronic CVT就可以承受350N·m的最大扭矩，最大扭矩容量達400N·m，而日產的Jatcto 同樣採用鏈條傳動的CVT扭矩容量也達到了380N·m。
本田開發的新一代CVT無級變速器應用了“G-Design Shift”控制技術，採用更高強度的鋼帶傳動，雖然承受扭矩不如鏈條傳動，但更輕量化、緊湊化也降低了摩擦，提升了傳動效率，在提升燃油經濟性的同時，實現了更加靈敏的響應速度，主要搭載在雅閣、奧德賽、艾力紳等車型上，最大承受扭矩怎麼也有250N·m。
愛信作為作為豐田控股，專門生產變速箱的公司，不僅在AT上頗有造詣，也一直在為豐田小排量車型提供CVT，例如在RAV4、卡羅拉這樣扭矩並不大的車型上都能見到。
可以看出，鋼帶傳動最大扭矩容量比鏈條傳動要大，是因為CVT的錐輪是斜面,錐輪擠壓會形成向外的擠壓推力,特別是大扭矩輸出會產生打滑的情況，,而一旦錐輪發生泄壓,整個CVT鋼帶就會瞬間散開。相對而言,鏈條採用拉力式傳遞,在錐輪壓緊時,會產生向內的拉力,就會形成越拉越緊的趨勢,打滑的幾率相對更小,只要鏈條材料可以承受,那傳動扭矩就能增大。
也正因防止鋼帶打滑，需要椎輪和鋼帶的鋼片進行擠壓，產生足夠的靜摩擦力，才能保證鋼帶的傳動，可產生的靜摩擦力越大，傳動阻力肯定也會增大，所以傳輸效率就會受到降低。鏈條只是搖臂銷和錐輪產生局部的接觸，接觸面要小的多,摩擦和阻力也小得多,因此,傳輸效率會相對更高。
鏈條式上百個鋼片在進行工作時，產生一定的抖動，也就會產生噪音，所以在很多鏈條CVT中裝都有一個緩衝器來降低抖動和噪音。CVT鏈條鏈條更為粗壯，故承受受扭矩也更大,其材料的硬度要遠遠超過鋼帶,從磨損和使用壽命角度來看,無疑是更長一些。
但鏈條更加複雜的結構和更多的鋼片，並且搖臂銷和接觸面積更小，要求更好的材料和更高的零件工藝，那麼成本肯定也會更高，這樣看來鋼帶傳動對比鏈條傳動根本沒有什麼優勢，但為了獲取盈利，對這些車廠來説更低的成本價也能牟取更多的利潤，所以市場許多車型仍採用的是鋼帶傳動，不過也不必如此抗拒鋼帶傳動CVT,畢竟CVT本身就具有不錯的屬性，相對於其他AT、DSG等變速箱是最為順暢的，也是最為省油的。
下期將講解豐田、本田和日產三家的獨特CVT都有何特點，又為何本田的CVT在中國市場更受好評？