[科普]CVT連續可變變速箱
朋友問起到底CVT變速箱是什麼變速箱，它的工作原理是什麼樣的。看來是時候讓小星來科普一下啦。隨著小星一起來了解一下吧。
CVT變速箱的全稱是Continuously Variable Transmission連續可變自動變速箱
首先來說一下CVT變速箱的工作原理。
↑CVT變速箱的工作原理（來自網路）
CVT的傳動方式不同於大多數自動變速箱所採用的齒輪傳動，而是使用了鋼帶摩擦傳動。其速比的控制由下圖所示的一組兩個可變寬度的滑輪槽實現。下圖上部所示為低速模式「Low Gear」。A部分滑輪槽Pulley
Groove寬，D部分滑輪槽窄。導致B部分傳輸半徑Transfer Pitch小而C部分的傳輸半徑大。因此發動機輸入軸轉速小於輸出軸。相應的下圖下部所示為超速模式「Overdrive Gear」。E部分滑輪槽窄，H部分滑輪槽寬。導致F部分傳輸半徑大而G部分的傳輸半徑小。因此發動機輸入軸轉速大於輸出軸。由於滑輪槽的寬度是連續電控可變的，因此相應的輸出速比也是連續可變的。
↑CVT變速箱的工作原理圖解（來自網路）
由於上述的工作原理，CVT變速箱就有了它的幾個鮮明特點。
優點：
1.變速平順無頓挫。由於CVT變速箱速比連續可變，再也沒有了頓挫的煩惱
2.發動機可保持在經濟轉速區間。由於CVT變速箱速比連續可變且可和車速聯動，因此發動機轉速區間不再受車速變化的限制。這一點是CVT變速箱與AT或DCT等齒輪傳動變速箱的最大區別。
3.更好的爬坡性能。CVT變速箱在爬坡過程中不會出現其他類型變速箱由於換擋出現的動力中斷問題，整個爬坡過程中發動機都能夠很好的輸出動力。
↑CVT變速箱刨面圖（來自豐田）
缺點：
1.需要限制在重型車輛中的使用。由於CVT變速箱採用的是鋼帶摩擦傳動，因此對動力輸出必須進行限制。否則可能超出靜摩擦力而出現相對摩擦，從而磨損鋼帶（參考高中物理摩擦力）。
2.需要限制發動機的輸出功率和扭矩。同樣由於上述原因，過大的發動機輸出功率或扭矩會損壞鋼帶。這兩大缺點也是相比於AT或DCT等齒輪傳動變速箱的最大弱點。
↑博世CVT鋼帶的介紹圖解（來自博世）
CVT變速箱與自然吸氣發動機配合良好，適合注重舒適和節油的溫和駕駛方式。從另一方面，自然吸氣發動機的經濟轉速區間比較固定，和CVT變速箱配合更能發揮節油效果。那麼多車型所使用的CVT變速箱鋼帶其實都幾乎來自一個供應商，那就是德國博世BOSCH。博世目前佔有非常大的CVT變速箱鋼帶的市場份額。而鋼帶可謂是CVT變速箱的核心部件。
↑博世CVT鋼帶鋼帶剖面圖，鋼帶由非常多個三角鋼片組成（來自博世）
那麼也不是所有的日系車型都千篇一律的使用博世的鋼帶方案。其中比較有特殊的就要數日產集團。由於旗下的SUV車型（如樓蘭，奇駿）車重非常重，又要與大馬力的2.5L發動機配合。因此日產開發了旗下特有的XTronic變速箱方案。如下對比圖可以看出左側的XTronic變速箱方案在右側傳統CVT變速箱方案的液力變矩器Torque Converter和兩組傳輸滑輪Driven Pulley的基礎上去除了離合器模塊Clutch而換成了可傳輸更大動力的行星齒輪組Planetary Gear Mechanism。也因此XTronic變速箱可以和更大動力的發動機和更重的車型配合。
↑日產XTronic變速箱與傳統CVT變速箱比較（來自日產）
為了匹配更大的車重和動力輸出，CVT變速箱的傳輸鋼帶需要做特殊的強化。奧迪A4所用的Multitronic變速箱，以及斯巴魯水平對置發動機與Lineartronic變速箱配合的四驅系統，對應所用的鋼帶相比前面提到的來自博世的鋼帶要粗壯很多。這也是為什麼這兩款變速箱可以和如此重的車型以及大動力輸出發動機配合的原因。這款鋼帶來自德國供應商舍弗勒旗下的Luk。
↑斯巴魯Lineartronic變速箱（來自斯巴魯）
↑高強度鋼帶（來自舍弗勒Luk）
綜上所述，CVT變速箱與日系常用的自然吸氣發動機配合的良好，更能發揮CVT偏舒適節油的特點。其CVT 鋼帶大部分來自供應商德國博世。但是更大的車重和動力輸出應用中，CVT變速箱的傳輸鋼帶需要做特殊的強化。高強度CVT鋼帶大部分來自德國舍弗勒Luk。希望以上的介紹能夠讓你對CVT變速箱的了解更進一步。
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