[科普]CVT连续可变变速箱

朋友问起到底CVT变速箱是什么变速箱，它的工作原理是什么样的。看来是时候让小星来科普一下啦。随着小星一起来了解一下吧。

CVT变速箱的全称是Continuously Variable Transmission连续可变自动变速箱

首先来说一下CVT变速箱的工作原理。

↑CVT变速箱的工作原理（来自网络）

CVT的传动方式不同于大多数自动变速箱所采用的齿轮传动，而是使用了钢带摩擦传动。其速比的控制由下图所示的一组两个可变宽度的滑轮槽实现。下图上部所示为低速模式“Low Gear”。A部分滑轮槽PulleyGroove宽，D部分滑轮槽窄。导致B部分传输半径Transfer Pitch小而C部分的传输半径大。因此发动机输入轴转速小于输出轴。相应的下图下部所示为超速模式“Overdrive Gear”。E部分滑轮槽窄，H部分滑轮槽宽。导致F部分传输半径大而G部分的传输半径小。因此发动机输入轴转速大于输出轴。由于滑轮槽的宽度是连续电控可变的，因此相应的输出速比也是连续可变的。

↑CVT变速箱的工作原理图解（来自网络）

由于上述的工作原理，CVT变速箱就有了它的几个鲜明特点。

优点：

1.变速平顺无顿挫。由于CVT变速箱速比连续可变，再也没有了顿挫的烦恼

2.发动机可保持在经济转速区间。由于CVT变速箱速比连续可变且可和车速联动，因此发动机转速区间不再受车速变化的限制。这一点是CVT变速箱与AT或DCT等齿轮传动变速箱的最大区别。

3.更好的爬坡性能。CVT变速箱在爬坡过程中不会出现其他类型变速箱由于换挡出现的动力中断问题，整个爬坡过程中发动机都能够很好的输出动力。

↑CVT变速箱刨面图（来自丰田）

缺点：

1.需要限制在重型车辆中的使用。由于CVT变速箱采用的是钢带摩擦传动，因此对动力输出必须进行限制。否则可能超出静摩擦力而出现相对摩擦，从而磨损钢带（参考高中物理摩擦力）。

2.需要限制发动机的输出功率和扭矩。同样由于上述原因，过大的发动机输出功率或扭矩会损坏钢带。这两大缺点也是相比于AT或DCT等齿轮传动变速箱的最大弱点。

↑博世CVT钢带的介绍图解（来自博世）

CVT变速箱与自然吸气发动机配合良好，适合注重舒适和节油的温和驾驶方式。从另一方面，自然吸气发动机的经济转速区间比较固定，和CVT变速箱配合更能发挥节油效果。那么多车型所使用的CVT变速箱钢带其实都几乎来自一个供应商，那就是德国博世BOSCH。博世目前占有非常大的CVT变速箱钢带的市场份额。而钢带可谓是CVT变速箱的核心部件。

↑博世CVT钢带钢带剖面图，钢带由非常多个三角钢片组成（来自博世）

那么也不是所有的日系车型都千篇一律的使用博世的钢带方案。其中比较有特殊的就要数日产集团。由于旗下的SUV车型（如楼兰，奇骏）车重非常重，又要与大马力的2.5L发动机配合。因此日产开发了旗下特有的XTronic变速箱方案。如下对比图可以看出左侧的XTronic变速箱方案在右侧传统CVT变速箱方案的液力变矩器Torque Converter和两组传输滑轮Driven Pulley的基础上去除了离合器模块Clutch而换成了可传输更大动力的行星齿轮组Planetary Gear Mechanism。也因此XTronic变速箱可以和更大动力的发动机和更重的车型配合。

↑日产XTronic变速箱与传统CVT变速箱比较（来自日产）

为了匹配更大的车重和动力输出，CVT变速箱的传输钢带需要做特殊的强化。奥迪A4所用的Multitronic变速箱，以及斯巴鲁水平对置发动机与Lineartronic变速箱配合的四驱系统，对应所用的钢带相比前面提到的来自博世的钢带要粗壮很多。这也是为什么这两款变速箱可以和如此重的车型以及大动力输出发动机配合的原因。这款钢带来自德国供应商舍弗勒旗下的Luk。

↑斯巴鲁Lineartronic变速箱（来自斯巴鲁）

↑高强度钢带（来自舍弗勒Luk）

综上所述，CVT变速箱与日系常用的自然吸气发动机配合的良好，更能发挥CVT偏舒适节油的特点。其CVT 钢带大部分来自供应商德国博世。但是更大的车重和动力输出应用中，CVT变速箱的传输钢带需要做特殊的强化。高强度CVT钢带大部分来自德国舍弗勒Luk。希望以上的介绍能够让你对CVT变速箱的了解更进一步。

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