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    从日产、奥迪再到通用 无级变速器的进阶之路

      发布时间:2019-05-22 09:11

      达·芬奇的画稿看起来简单明了,也彰显了CVT变速箱先天优势:相比起AT变速箱,CVT变速箱结构更加简单,也更有利于轻量化设计。近年来日系车在国内大面积推广CVT变速箱,更让CVT变速箱动力输出平顺,燃油经济性好的特点深入人心。

      不过在汽车消费升级的当下,用户对于产品的要求也越来越高,只有平顺的输出和优异的经济性已经无法满足他们对于中高级车型的需求。那么是否有一种变速箱既能够保留CVT变速箱平顺、省油等优势,还能承受更大的动力输出,满足用户日渐增高的需求呢?通用汽车拿出了一个新的解决方案。

      在谈到技术时,我们通常会说技术日产、技术本田甚至技术大众,而通用往往会被我们所忽视。实际上,近几十年来,通用一直都是汽车技术的“大拿”。在变速箱领域,当大众难以突破AT变速箱的技术壁垒,无奈转向DCT时,通用就有自己研发的10AT、9AT、6AT,因此通用才有底气,在多挡位AT变速箱还是业内“高级”象征,就开始在旗下主流产品序列中普及9AT、10AT变速箱。

      当时间进入2019年,随着通用汽车推出自己第一台CVT无级变速箱,也让最早由达·芬奇创造的CVT变速箱再次走向了进阶之路。

      CVT变速箱钢链式的传动机构并不是通用首创,此前像斯巴鲁这样以运动为导向的品牌,也被CVT变速箱出众的可靠性和平顺的动力输出所吸引,同时钢链式传统机构,能让斯巴鲁Lineartronic CVT变速箱在沿袭一般CVT变速箱优点的同时,承受更大的扭矩。

      不过斯巴鲁的定位和价格毕竟有点小众,通用则让兼顾动力和平顺的钢链式CVT变速箱有机会走进千家万户。

      通用的钢链式CVT链节之间靠轴装压块连接,二者接触的部分可自由旋转,能在相当程度上减小摩擦损失。并且链条的工作半径小,更有助于整个箱体的小型化和轻量化。来自舍弗勒的钢链品质,也让人无需担心可靠性。

      而日系CVT采用的钢带式结构,主要利用钢带的两边与锥轮之间的摩擦来传递动力。由于咬合和释放过程中不可避免地会发生位移,无用的摩擦分力会给变速箱带来多余的内阻。

      研究数据表明,在车辆高速挡变速时,在扭矩较小的情况下,钢带与钢链的传动效率之差为4.5%-5.0%,而扭矩较大时,传动效率之差则为1.5%-2.0%。更好的传动效率意味着更好的油耗表现,和相对更强的动力输出。

      同时在关键的钢链结构中,通用的这台CVT变速箱采用不等长链节,安装时有一套算法随机排列,这样的做法可以削弱共振并降低噪音,也因此,供给这款CVT的每一条钢链都是不同的。其变扭器采用了新型长行程减振器并进行了控制软件优化,令NVH性能显著提升的同时,实现了更低车速下的牵引力锁止,有效提高整车燃油经济性。

      此外,钢链的结构让这款CVT变速箱能够承受250Nm的最大扭矩,这一数值与目前大众最常用的DQ200双离合变速箱几乎一致,克服了CVT变速箱无法承受大扭矩的缺点。所以通用这台钢链机构的CVT变速箱,不仅仅延续了日系CVT变速箱平顺、省油的特点,还在传动效率、扭矩承受上做出了进一步的优化。

      考虑到变速箱开发的技术难度,这台CVT变速箱的问世不仅仅展现了通用超强的技术水平,也向展现了其先进的研发理念,要知道市场上能同时掌握9AT、10AT、CVT多种类型变速箱自主研发能力并能实现大规模搭载的企业,世界范围内也没有几家。

      我们在衡量一个厂商技术水平的时候,通常会把动力总成的匹配作为其中的一个重要项目,而不是简单地看它配备了哪种型号的发动机或变速箱。因为汽车是一个极为庞大的系统组成,匹配、验证比单个零部件更重要。

      但是在动力总成开发的过程中,发动机和变速箱通常都是独立开发,在装入整车时,才会进行兼容、匹配方面的调教和验证。由于开发节点的不协调,发动机和变速箱都可能都需要做出一定的“牺牲”,来适应彼此的特性,求得一个平衡点。

      而通用在最新一代驱动系统开发中,为了避免产生后期适配产生的问题,将整车开发目标分解到发动机和变速箱的开发目标之中,更加同步共享的关键参数进行最优设计,确保满足整车性能的需求,让发动机和变速箱长时间处于最优的工作区间。

      这就像我们玩的拼图一样,如果两块图案适配但结合处形状有差异的拼图想要拼在一起,就需要对本体进行修剪、改造,让拼图边缘更加适配,最终拼出图案效果也会打些折扣。而通用的开发理念就是让两块拼图在设计的时候就完美啮合,无论最终印上什么图案,拼图都能有最佳的表现效果。

      举个简单例子,动力总成热管理是一门很深的学问。热管理做不好不仅仅会影响性能、油耗,甚至会出现机油增多等影响使用的问题。通用的发动机研发人员不仅仅考虑了发动机本体的热管理,还将变速箱的热管理纳入了整个体系之中。在通用发布的三台新发动机上,都可以通过热交换器来管理变速箱的工作温度,冷启动时帮助其暖机,正常运转时帮助其散热。

      如今面世的通用新一代驱动系统能够率先适配国六B排放标准和美国CAFE标准(平均燃料经济性)正是协同开发的成果。

      通用这款CVT变速箱将在19年上汽通用旗下新车型上全面铺开,对于车市来说,通用全新的动力总成方式很可能引发对手的研究甚至于借鉴。其协同开发的理念,也会给汽车产业带来更多的变化和进步。

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