cvt变速箱和at变速箱哪个可靠耐用
没有完美的变速箱,cvt和at原则上走了两条完全不同的路!但是,从可靠性和耐久性的角度来看,at仍然被认为是最好和最稳定的,cvt在特殊速度范围内具有更好的燃油经济性。当然,从制造成本来看,cvt远胜于at,这一点可以从cvt在过分强调成本的日系车中被广泛使用这一事实中体现出来。
cvt变速箱的原理
从简单的结构来看,cvt变速箱可以看作液力变矩器+锥轮和钢带两部分,其中液力变矩器主要起到缓冲动力传递的作用,而锥轮和钢带结构则起到改变传动比的作用。
液力变矩器是一个空充满变速箱油的腔体,主要由泵轮、涡轮、导向轮、单向锁止离合器等组成。其中,泵轮与发动机的输出轴连接并与发动机同步转动,涡轮与变速箱的输入轴连接,导向轮位于泵轮和涡轮之间。发动机的旋转带动泵轮高速旋转,在离心力的作用下,变速箱油搅动涡轮高速旋转,变速箱油带动涡轮被动旋转,实现动力传递。导向轮的作用是将变速箱油的旋转方向导向涡轮叶片,从而增加扭矩。
液力变矩器泵轮与涡轮耦合时,转速趋于同步。此时单向锁止离合器被锁住,发动机和变速箱通过刚性连接直接传递动力。此时汽车速度稳定,动力传递相对稳定,传递损耗最小。
cvt变速箱后段为锥轮钢带(链)结构。这种结构的原理很简单。当动力传递到cvt变速箱后段,即锥轮和钢带(链)结构时,液压系统控制主动锥轮和从动锥轮改变内径和传动比。
cvt变速箱的油耗
Cvt变速器利用摩擦传递动力,传动效率相对较低,只有78%左右。由于变矩器启停时单向锁止离合器会分离,动力传递效率更低。但由于cvt天生没有物理挡位,在改变传动比的过程中发动机转速波动很小,发动机始终可以工作在最佳燃烧效率转速区间,从而降低了油耗。此外,当cvt改变传动比时,动力不会一直中断,这也将降低油耗。当然,cvt只是在一定转速下相对省油,当cvt变速箱的传动比达到最高(最大模拟档位)时,油耗并不低,因为pcm需要控制油压来保持相对较高的压力,以保持动力传动在超高速下不打滑,此时传动摩擦损失大,油耗高。
cvt的耐用度
很多人对cvt的耐久性持怀疑态度。事实上,没有证据证明cvt的耐久性差。目前cvt的装车量已经远远超过了1000万台,在路上跑几十万公里的雅阁依然很常见。丰田打算用cvt取代下一代普拉多。你认为这种想法是开放的吗?在结构上,液力变矩器可以形成一道天然屏障,防止瞬时大扭矩传递到变速箱后部。由于液力变矩器最初是由变速箱油传递的,发动机的动力只有经过“缓冲”后才能传递,因此可以防止瞬间的大扭矩传递破坏锥轮与钢带之间的“静摩擦力”,从而避免打滑。但液力变矩器单向锁止离合器锁止后,速度稳定。但由于cvt变速箱使用的传动油会增加摩擦,所以现代cvt整体上不存在所谓的打滑。只要发生打滑,液压控制肯定有问题。虽然cvt是用摩擦来传递动力,但这种摩擦是“静摩擦”,在耐用性上没有问题。
日系为什么青睐cvt?
总的来说还是成本和利润。cvt结构简单,只有200个备件,而at随着档位的增加需要500多个备件和300个双离合器。备件数量少,可显著减少生产工序,降低生产成本,增加利润。
at变速箱的原理
At变速箱和cvt变速箱有着相似的结构,也就是说,它们都有液力变矩器。在结构上,at变速箱可以分为两部分:液力变矩器+行星齿轮组,其中液力变矩器在缓冲和传动方面起到与cvt变速箱相同的作用。
at变速箱后段采用串联行星齿轮组。通常,随着齿轮数量的增加,串联的行星齿轮组的数量也会增加。理论上,一组行星齿轮可以实现两个速比,两组可以实现四个速比,三组可以实现八个速比,四组可以实现十六个速比。但是考虑到齿轮速比的有效性,这些速比不能全部有效利用,必须有怠速。变速箱的tcu用不同的电控控制多片离合器的压紧,控制行星齿轮组的行星架和齿圈的自由度,达到改变传动比的目的。
在结构上,变速箱中必须有一个固定的物理齿轮。换挡时,发动机转速会明显波动。此外,物理档位还会限制发动机在最佳效率转速范围内工作。这时,为了保持发动机的输出功率,发动机只能通过多次喷油来实现,从而增加了油耗。但是随着变速箱技术的进步,随着AT变速箱档位的增加,档位之间的速度差会逐渐减小。换挡波动越来越小,越来越接近cvt的无限挡。此外,由于at采用机械齿轮传动,传动效率远高于cvt。因此,目前的8at理论上可以达到与cvt相当的油耗。当然,考虑到价格因素,at变速箱,尤其是高端at变速箱,还是不能完全普及。
at变速箱的耐用度
从结构原理来看,at变速箱前端由液力变矩器保护,后端由机械齿轮传动,所以理论上磨损很小。因此,相对来说,at变速箱的使用寿命仍然是世界三大自动变速箱中最高的。当然,并不是所有at的故障率和耐用性都很好。因为at变速箱不可避免地使用多离合器来控制行星齿轮组的自由度,如果阀体堵塞,导致液压系统出现问题,多离合器就会锁死不良,此时也会出现严重的磨损。
个人认为at跟cvt变速箱相比较,at变速箱更可靠耐用些。但at变速箱的制造成本高,像爱信6at变速箱,丰田只舍得给自家凯美瑞2.0车型配置,决不肯把它应用在卡罗拉和威驰等自动挡车型上。而近几年已经逐渐成为主流的8at、9at甚至10at变速箱,不用说,大家也肯定都知道,它们的制造成本更高!
cvt变速箱分两种,一类是以奥迪和斯巴鲁为代表的链条式cvt变速箱,链条式cvt能够承受的最大扭矩大,所以此类变速箱受到的限制少一些。另一类就是以国内的众多日系厂商广泛应用的钢带式cvt变速箱,不管是威驰,飞度,阳光,轩逸,还是卡罗拉,甚至新雅阁都是用的钢带式cvt变速箱。值得一提的是,它们用的钢带都是德国博世公司生产的。
钢带式cvt变速箱的优点是制造成本低,比如其成本还不到普通at变速箱的一半。但它能够承受的最大扭矩小,不适合激烈驾驶。而且万一钢带打滑的话,整个变速箱差不多就报废了!而且cvt变速箱万一出故障,一般都是直接换总成。cvt变速箱虽然制造成本低,但换总成的价格却不便宜。比如日产阳光cvt换总成,4s报价4万;卡罗拉换cvt总成的价格甚至能够接近6万。不要笑,怀疑者可以自己打电话给4s店垂询一下价格。
厂家为了最大限度的延长钢带cvt变速箱的使用寿命,一般都对其做了一些限制,比如你跑高速的时间过长,有几率遇到cvt变速箱的热保护,此时所有档位全都不听使唤,只有打开发动机前舱盖最少晾上半小时;冬天在我国北方地区,早上没充分热车的话,哪怕你油门踩到底,变速箱还是死活不升档,那,这种情况则是传说中的cvt变速箱的冷保护。然后,cvt变速箱还容易吹口哨,也就是异响,现阶段还难以完美的解决这个问题。
综上,钢带cvt变速箱确实不如at变速箱方便和可靠。
AT变速箱。因为AT变速箱还是比较平顺的,而且档位特别多。现在已经从6档提升到10档。,各个档位之间的传动间隙也很小,现在的AT变速箱在平顺性上无限接近CVT变速箱。AT变速箱由液力变矩器、行星齿轮、液压控制系统等多个部件组成。通过液压传动和齿轮的组合来改变扭矩。其中,液力变矩器是传递扭矩和分离作用的核心部件。
其次是CVT变速箱的优点是无级变速。但缺点是换档效率慢。我想直接从2档到5档。这也是一种不紧不慢的升档,尤其是在高速行驶时。CVT换档速度比双离合差很多。CVT变速箱的结构比较简单。它由2对具有可变工作直径的滑轮和一条钢带组成。传动比的连续变化是通过在运行过程中改变皮带轮的直径来实现的,从而使传动系统与发动机达到最佳匹配。
其次是CVT变速箱的工作过程。是通过主动轮和从动轮活动盘的轴向运动,能够很好地改变主动轮与从动轮锥面与V型传动带啮合的工作半径,从而改变发动机的传动比。使的动盘的轴向运动是由驱动器根据需要通过控制系统调节主动轮和从动轮液压泵油缸的压力来实现的。由于主动轮和从动轮的工作半径连续可调,实现了无级变速。
再者要知道AT自动变速箱变矩器和行星齿轮系统组合使用。这种组合的传动比不是连续的,自动变速器只能在几个段的范围内实现无级变速。其次,为了增加传动齿轮的数量和扩大传动比的变化范围,必须增加更多的部件来控制动力传递路径。零件数量过多,结构复杂,更容易增加机器故障的概率。
AT机型结构特点离合器机型耐用性解析无级变速器的缺点解析
要说哪个变速箱使用寿命最长,维修成本最低,相信老司机们都会认为“MT手动变速箱”最理想。不过可以说at是最理想的选择,不考虑制造成本,这台机器是最省心的。
至少两个核心1:作为接收发动机动力并传递给变速箱的结构,最理想的选择应该是“变矩器”;这种结构可以实现两种传动方式,第二种相信是大多数汽车用户都不知道的。
液力传动刚性传动
当车辆启动时,为了减轻动力传输对车轮的影响,变矩器将由变速箱油驱动。即利用发动机带动泵轮的动力轮毂转动,同时搅拌变速箱油流动;油通过导向轮传递到涡轮挤压旋转,涡轮驱动传动动力输入轴。变速箱本身会有一些动力损失,但这些损失都是在缓冲冲击,状态就像离合器的“半联动变速箱”,只是油不需要考虑离合器摩擦片的磨损。
要点:液力变矩器还可以通过单向离合器推动泵轮与涡轮结合,实现高性能的“刚性结合、低损耗传动”,从而在不使用变速箱油作为传动介质的情况下将动力输入变速箱。
这种传输模式将是“更改”,但加速会非常快。大部分普通踏板车的变矩器在速度超过10km/h后会实现刚性组合,此时无需考虑换挡冲击。这样驾驶会减少扭矩损失,从而降低巡航速度(节油)。少数优秀的AT车型在快速加速的瞬间就能实现组合传动AT,传动效率不输双离合变速箱。要知道平均MT不到90%,平均DCT 95%,优秀的at可以高达98%!
2.如果变速箱的使用寿命足够长,不仅变矩器足够耐用,换挡结构也非常耐用。AT车型采用的换挡结构为行星齿轮组,主要类型为莱齿轮组。这种依靠齿轮啮合传动的结构将永远具有极高的耐久性。说白了,齿轮可以连续使用,没有磨损和损坏。
变速箱齿轮的材料等级很高,很多品牌的机器都可以使用几百万公里,所以从车辆成本的角度来看,AT是最好的选择,在节油、减排和材料环保方面都有很大的价值,变速箱油在6/8万公里范围内只需要更换一次。
离合器方面,两类车型AMT、单组干式离合器、电子机械自动变速器DCT、两套替代离合器、电子机械自动变速器AMT主要用于≤ 5万级的乘用车,以及几十万级的客车或货车;这种机器的特点是换挡速度慢,换挡过程中会出现明显的倒退。而且,换挡积极性相对较差,但这两点也不是绝对的缺点。
因为换挡的低频等于低频半联动,没有 润滑系统 的离合器摩擦片和压盘的使用寿命可以和手动齿轮一样,但仍然是磨损件。这是MT不是一个理想选择的核心因素,因为离合器和压盘应该定期更换,但幸运的是,制造成本足够低,可以被认可。至于AMT,是在手动变速箱的基础上实现电子换挡和离合器的自动化,所以综合素质还是够高的。
DCT是目前仅次于AT的选项,但干式摩擦离合器不适合这种车型,即干式双离合不宜选用;因为两组离合器同步换挡等于摩擦产生的热能翻倍,而且DCT在换挡时非常活跃。
高频磨损会降低离合器的使用寿命,高温会加速离合器寿命的缩短。所以这类机器稳定性普遍较差,维护成本相对较高,废料的产生也会在一定程度上破坏环境。
“湿式双离合”的综合素质不低于AT,因为它的离合器固定在油室内,由变速箱油润滑和控温;其实这种离合器相当于缺少“泵轮+涡轮”结构的液力变矩器,实际的离合器能在一定程度上搅动变速箱油,部分是可以感觉到的。
所以湿式双离合的耐久性也很高,即使和变矩器相比有差距,也不大;同时取消了功率损耗较大的液压传动过程,对油耗的控制也会有所提高,所以两种结构的综合素质是相当的。至于换挡结构,都是齿轮组,整体使用寿命足够理想。
皮带轮磨损CVT无级变速器不是无级变速器,而是无级变速器。理论上这种机器也属于Auto变速箱(AT)的概念,但换挡结构很特殊,所以采用这种解释。
AT/AMT/DCT均采用齿轮结构换挡。在换挡的过程中,一组齿轮应该分开,然后与另一组结合。在传动过程中,应切断发动机与变速箱的连接,使所有前进挡都能按“1~10挡”的标准分级。但CVT的换挡结构并没有固定的传动比(前进挡概念),因为它是皮带轮和钢带的组合。状态参见下图。
皮带轮始终与钢带结合,即不能离合;升降齿轮依靠两组锥形轮的夹角变化,同时改变钢带的夹角,实现传动比的变化。这台机器的所有缺点都集中在核心换挡结构上。由于任何物体的滚动摩擦和滑动摩擦都会产生磨损,所以由金属制成的主轮、普通钢带和强化钢链也不例外。
所以这种结构的正常使用寿命往往在10万公里左右,然后会有磨损引起的打滑和转动,即通过驱动轮输入的扭矩大于摩擦系数,导致钢带在传动过程中打滑,失去扭矩;扭矩降低后,只有拉高转速才能增加动力,车辆的巡航速度和油耗都会增加。但是在失去转动的阶段还是可以使用的,组件要滑到不能正常加速或者转速过高的地步才会报废。
这就是CVT的缺点。正常温和驾驶也很难让使用寿命接近AT或湿式双离合。如果驾驶风格稍微激进一点,不足10万公里就有可能更换总成。不过这款机器虽然制造成本低,但售价也不低。
关键是变速箱换挡时磨损,需要变速箱油充分润滑。但车辆在低温环境下冷启动时,变速箱油的流动性很差,此时无法形成有效的润滑。冷启动、加浓、喷油等高油耗阶段需要对汽车进行原地预热,达到合理的温度标准后再正常换挡,不利于节油减排,所以CVT是应该淘汰的车型。
总结:关于各种自动变速器的特点和使用寿命的话题到此结束。自动变速器≤ 15万的普通车型首选湿式双离合,中档以AT变速器为主选。两款高端车型都可以选择,因为有优秀的高性能和高标准的车型。
商用车型可以考虑AMT,耐用性高,通过手动模式依然可以稳定启动;至于CVT,不建议考虑。当然,预算可以选择5/6万的水平,因为没有其他选择。