2.1汽车无级变速(CVT)

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2.1无级变速器无级变速技术(CVT)介绍一七大类变速箱CVT机械式无级MT手动AT自动AMT机械式自动DCT双离合器DSG双离合EVT双模混合动力变速器主要分类无极变速技术(CVT)介绍一无级变速器ContinuouslyVariableTransmissionCVT——连续变化的传动比1982年荷兰的范道尔纳(VanDeurneTransmission)公司,首先研制成功金属带式无级变速器,并于87年开发为商品投放市场,名为CVT(ContinuouslyVariableTransmission)变速器。无级变速传动(CVT)的分类按动力传递方式分类无级变速器机械式流体式电气式传动带式牵引式传动橡胶/金属带传动链条传动圆环形圆板型无级变速技术(CVT)介绍一带式无级变速器基本结构无极变速技术(CVT)介绍一无极变速器主要组成1-主动带轮伺服油缸;2-主动带轮滑动盘;3-钢带;4-主动带轮固定盘;5-输入轴;6-前进挡离合器;7-太阳轮;8-齿圈;9-行星架及行星齿轮;10-倒挡制动器;11-阀体;12-从动带轮伺服油缸;13-从动带轮滑动盘;14-从动带轮固定盘;15-中间减速从动轮;16-主减速器从动齿轮;17-主减速器主动齿轮;18-输出轴;19-起步离合器;20-中间减速主动齿轮;21-中间轴无级变速传动(CVT)的工作原理传动带式无级变速系统不采用齿轮而采用两个直径可变的传动轮,中间套上传动带实现传动。传动轮的直径靠油压大小进行无级的变化,起步时主动轮直径变为直径最大,从动轮变为直径最小,实现较高的从传动比。电子控制单元(ECU)根据发动机转速、车速、节气门开度、和换挡控制信号等控制两个油压系统的控制油压,使主、从动工作轮的可动部分轴向移动,最终使工作轮直径发生变化,从而在整个变速过程中达到无级变速。无极变速技术(CVT)介绍一无级变速传动(CVT)工作原理工作轮:主、从动工作论轮由可动部分和固定部分组成,其工作面为直线锥面体。在控制系统的作用下,可动部分可作轴向移动,可连续地改变带传动工作半径,从而实现无级自动变速传动。金属带:金属带由多个金属片和两组金属环组成,金属环在两侧工作轮的挤压下传递动力。金属环在动力传递过程中,正确的推动和引导金属片的运动无极变速技术(CVT)介绍一无级变速传动(CVT)的工作原理低速时,增大主动滑轮的宽度,减小其工作直径。同时减小从动轮的宽度而增大工作半径,从而增大传动比。高速时,主动轮宽度减小,从动轮宽度增大,从而减小传动比。无极变速技术(CVT)介绍一无级变速传动(CVT)的工作原理圆板式无级变速传动原理摩擦环式无级变速传动原理无极变速技术(CVT)介绍一1、Mutitronic01J变速箱的结构图飞轮减振装置倒档离合器辅助减速齿轮档传动链变速器行星齿轮系液压控制单元前进档离合器变速箱控制单元Mutitronic01J变速箱的剖视图变速箱控制单元液压控制单元机械传动01J行星齿轮系结构变速箱输入轴齿圈行星齿轮行星齿轮支架前进档离合器太阳轮倒档离合器输入轴太阳轮行星齿轮行星齿轮行星齿轮支架行星齿轮支架行星齿轮行星齿轮齿圈齿圈输出轴倒档离合器前进档离合器前进档离合器倒档离合器壳体壳体无级变速机构CVT无级变速器的关键部件•奥迪Multitronic系统为无级变速机构•其作用是使变速器在起始转矩和终结转矩多种速比之间连续调整,最终自动选用最佳速比,使发动机始终处于最佳速比范围之内,无需再考虑工作性能和燃油经济性。主动锥形轮发动机辅助减速机构钢制链条被动锥形轮无级变速机构由两组锥形轮组成包括一对主动锥形轮和一对被动锥形轮同时有一根链条运行在两对锥形轮V形沟槽中间主动锥形轮由发动机的辅助减速机构驱动发动机的动力通过链条传递给被动锥形轮直至终端驱动•在每组锥形轮中有一个锥形轮可以轴向移动•两组锥形轮必须保持协调相同的调整,以保证链条始终处于张紧状态。链条采用多片式钢制链条在主动锥形轮相对被动锥形轮工作直径较小时,主动锥形轮可以传递给被动锥形轮较大的牵引转矩,•部分轿车的牵引转矩可高达300N•m。变速器锥面链轮转动压块链节转动压块转动节传动链的转动节采用双转动压块,在传动链转曲过程中,转动压块之间形成滚动摩擦,动力损失和磨损降低至最小。传动链的转动节采用不等长链节,可防止共振并降低转动噪音。01J行星齿轮系结构行星齿轮架行星齿轮1行星齿轮2齿圈太阳轮动力输出动力输入前进档倒档1、太阳轮主动旋转2、行星齿轮支架架与太阳轮同速度旋转整体同步旋转1、太阳轮主动旋转2、齿圈固定行星齿轮支架反向旋转01J行星齿轮系工作状态说明前进档扭矩传动路径输入轴太阳轮行星齿轮行星齿轮行星齿轮支架行星齿轮支架输出轴前进档离合器前进档离合器倒档扭矩传动路径输入轴太阳轮行星齿轮行星齿轮行星齿轮支架行星齿轮支架行星齿轮行星齿轮齿圈齿圈输出轴倒档离合器倒档离合器壳体壳体无级变速传动的特性对比1、结构紧凑CVT技术省去了复杂又笨重的齿轮组合变速传动,采用工作直径可变的住从动轮相配合传递动力。优点:2、工作可靠、寿命长CVT的可靠性和寿命主要取决于金属带传动工作组件和控制系统,故障率小于0.025%。采用好材料和制作工艺,可达到与发动机相同的寿命。3、动力性与经济性好CVT能实现传动比的连续变化,可得到传动系与发动机工况的最好匹配,整车的动力性和经济性相应得到提高。4、传动效率高5、噪声低驾驶员的驾驶环境和乘员的乘坐舒适性提高。无极变速技术(CVT)介绍一无级变速传动的特性对比CVT与液力耦合器组成的无级变速传动CVT与电磁离合器组成无级变速传动缺点:起步性能差传动比范围不足双状态无级变速传动解决办法:无极变速技术(CVT)介绍一CVT技术主要生产商二全球主要CVT生产商厂商概况整车配套企业德国ZF(采埃孚)该公司成立于1915年,总部位于德国,以变速箱和传动系统为主要业务,目前在全球有超过120个生产基地,6个研发中心,奔驰、宝马、奥迪等德国车大都装备ZF自动变速箱。奔驰、宝马、奥迪、上海大众、上海通用、一汽集团、沈阳宝马、重汽集团、奇瑞公司、金龙公司、东风集团、东南汽车日本Aisin-AW(爱信)属丰田旗下,成立于1969年,由Aisin和Borg-Warner(博格华纳)合资建立。大众、马自达、大宇、欧宝、菲亚特、雪铁龙、宝马、奥迪。一汽丰田、广汽丰田、四川丰田、天津一汽日本Jatco(捷特科)成立于1943年,前身是日产的AT/CVT(自动变速箱/无级变速器)分部,1999年该分部从日产独立出来,并合并了同样独立出来的三菱AT/CVT分部。日产、三菱、马自达、宝马、大众、路虎、捷豹、起亚、现代、大宇、长安福特、华晨比利时Bunch(邦奇)司主要注重于A、B和C级汽车,目前主要为来自中国、马来西亚、台湾、俄罗斯和美国的客户提供服务。沃尔沃、罗孚、宝马、奇瑞、HMAC、现代起亚,大部分中国合资品牌和国产品牌艾里逊变速箱(AlisonTransmission)美国通用汽车旗下公司,是世界上最大的中重型自动变速箱生产厂家,成立于1915年城市客车、城间客车、旅游车、机场服务车辆、公路/非公路卡车、各种特种车辆及油田设备用车。德国Getrag(格特拉克)总部在德国科隆福特、宝马、奔驰、江铃、一汽CVT技术主要生产商二2014年大约全球自动变速箱销量是4000万套含售后,基本上占乘用车销量的一半。其中AT占绝对主流:约68%;双离合DCT占9%;CVT占19%;其他如AMT等占不到1%。预计到2017年的数据,AT仍是绝对主流,其中低档位AT减少,多档位AT增加,总体占有率将下降到60%。DCT和CVT的总数也将增加,占有率稍有提高。CVT技术主要生产商二国内主要无级变速器制造商1、广州JATCO工厂JATCO广州全资工厂2009年开始投产,目前年产能约70万台。NISSAN是其控股股东,股份超过50%。作为全球最大CVT制造商,其产量全部供应NISSAN旗下的车型。2、本田汽车佛山工厂本田位于佛山的CVT工厂于2012年开工建设,并与2013年投产使用,是目前本田公司全球设立的最大的变速器公司,具有年20万台生产能力,全部供应本田旗下品牌。3、丰田常熟汽车零部件公司丰田常熟的CVT工厂于2014年8月投产,年产能为24万台。生产能力全部用于丰田旗下品牌,是丰田首个海外CVT工厂。4、南京PUNCH比利时PUNCH公司在南京设立的独资工厂,其目标是面向国内的自主车品牌。是我公司当前的最大竞争对手。2013年产量为10万台,进入中国市场较早,赢得了如下客户:BYD,吉利,长城,东南,海马等,部分销往海外。目前力帆大排量车型X60、720车型也在与PUNCH合作。CVT市场情况四从全球乘用车自动变速器市场来看,主要分为AT(自动变速器)、CVT(无级变速器)、DCT(双离合变速器)等自动变速器技术。其中,美系、韩系以AT为主,欧系以DCT和AT为主,日系以CVT和AT为主。在中国,DCT和CVT的市场份额呈现逐年增加趋势,AT的市场份额有所下降。CVT市场情况四各种排量车型所搭载变速器类型统计各种排量车型变速器类型统计表发动机5MTCVT5AMT4AT5AT6AMT6AT6DCT6MT7DCT8AT车型数自动变速器总数自动变速器百分比0.8L3300.00%1.0L101213323.08%1.1L1100.00%1.3L2595391435.90%1.4L11211241354.17%1.5L44821521722838.89%1.6L3961311121733243.84%1.8L2382783175643453.13%1.9L1100.00%2.0L371111876611974950.52%2.4L1482241041.67%2.5L232611151280.00%2.7L111100.00%2.8L112150.00%3.0L21255100.00%3.2L111100.00%3.5L3144100.00%4.0L222100.00%4.3L111100.00%4.7L111100.00%合计2104016662623292217344321147.63%百分比47.40%9.03%3.61%14.90%5.87%0.45%7.22%2.03%4.97%3.84%0.68%100.00%CVT市场情况四各种排量车型变速器类型柱状图31012125951121144821521396131112123827831751371111876611148223261111121213121101020304050607080901000.8L1.1L1.4L1.6L1.9L2.4L2.7L3.0L3.5L4.3L8AT7DCT6MT6DCT6AT6AMT5AT4AT5AMTCVT5MTCVT市场情况四各种排量车型自动变速器统计图0.00%20.00%40.00%60.00%80.00%100.00%120.00%0.8L1.0L1.1L1.3L1.4L1.5L1.6L1.8L1.9L2.0L2.4L2.5L2.7L2.8L3.0L3.2L3.5L4.0L4.3L4.7L各变速器类型百分比统计图CVT市场情况四各年代款自动变速器车型百分比曲线图年份5MTCVT5AMT4AT5AT6AMT6AT6DCT6MT7DCT8AT车型数自动变速器总数自动变速器百分比20081100.00%200910211115426.67%20101342120630.00%2011251316561573154.39%201265126235181631305945.38%2013842072212114712931919549.74%2014123133115291655.17%合计2104016662623292217344321147.63%百分比47.40%9.03%3.61%14.90%5.87%0.45%7.22%2.03%4.97%3.84%0.68%100.00%CVT市场情况四CVT市场情况四统计数据分析结果:1、5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