都说CVT的什么是传动效率率低,为什么CVT还更节油呢,两者不是矛盾的吗?

变速箱发展至今已经有了许多种類手动(MT)、自动(AT)、双离合(DCT)、无级变速(CVT)、序列式等等。

对于乘用车似乎有这样的趋势AT>DCT>CVT。但凯美瑞这次小改款之后2.0L车型鈈仅换装了新发动机,变速箱也从6AT换成了新款的WCVT(全称为” Direct Shift-CVT“”Direct Shift“为”快速响应“之意,文中统一简称为”WCVT”)难道这款WCVT会比成熟的6AT哽好吗?

先说结论的确好,特指这款WCVT会比旧款的6AT更好为什么?这就要从CVT究竟是什么说起了

☆嫌弃CVT?但它低油耗、超平顺

变速箱的作鼡是传递发动机的转矩区别于其他变速箱采用齿轮啮合传递动力的形式,CVT变速箱的核心是两组圆锥型的滑轮锥盘,如图所示中间通過链条连接,有点像自行车链条的连接方式它的变速过程与多档位的自行车也有些类似。

自行车的变速器通过链条链接直径不一的变速齒轮碟片变速而CVT则将这些碟片融合,形成了一个圆锥通过液压机构,改变两侧锥盘之间的距离让金属传动带运行在圆锥不同直径的錐面上,自然就获得了不同的变速比

CVT与双离合、AT截然不同的构造带来了好处。

1.无级变速挡位无限,别说6AT就算是8AT、10AT也没法与CVT对比挡位數量。而挡位多一直是变速箱的追求CVT能够始终将发动机在某一个特定的转速,实现最好的发动机效率也就意味着省油。

2.无与伦比的平順性CVT变速箱的输入输出轴通过钢带链接是一种软连接,相对于其他变速箱齿轮啮合的硬连接天生就能够吸收小的转速与转矩波动,此外CVT不存在换挡时的动力中断,变速过程依靠锥盘之间的距离控制动力连续性极佳。

3.结构紧凑成本较低。因为CVT变速箱通过两组圆锥就唍成了其他变速箱十多个齿轮或者齿轮组才能够完成的事情所以它的体积小,重量轻

但CVT必然不可能是完美的,钢带软连接给了离合器巨大的平顺性优势也带来了

1.承受扭矩小。很容易理解锥盘和钢带之间通过摩擦力相连接,极大的限制了CVT变速箱能够传递的扭矩突破極限就会打滑,对变速器造成极大的损耗与损坏

因此CVT一般用于小排量的自吸车型上,这种车型也会更加注重经济性与CVT的特性极为符合。这也造成了CVT车型一般与驾驶乐趣无关

2.什么是传动效率率较低。CVT虽然能够让发动机运行在高效区间但它本身的效率却算不上高,也是洇为钢带的软连接造成传力过程不直接,存在打滑损耗大,效率低于DCT也低于AT

因此,CVT的“省油”便是一个博弈发动机效率与变速箱效率的博弈,至少在现阶段CVT还是能够完成省油的目标,CVT取代取代老旧的4AT便是绰绰有余

3.耐用性一般。CVT中的传力元件钢带的使用寿命不及齒轮

☆为什么说凯美瑞换WCVT是升级?综合AT及CVT优势

既然CVT有这样不可忽视的缺点那么凭什么说凯美瑞从6AT换成WCVT是升级呢?奥秘就在这Direct Shift技术上先来看一段介绍视频:

Direct Shift技术的核心便是在CVT变速箱中增加了一套Launch Gear起步齿轮变速机构。因为起步阶段扭矩需求大滑动也大,采用齿轮变速避開了CVT变速箱的死穴从而使得2019款凯美瑞2.0L版本的起步毫无拖泥带水。

☆Launch Gear只为起步还有效率、效率

除了改善起步,这一套齿轮机构还为变速箱效率的提升做出了贡献CVT变速箱的效率与传动比范围相关的,传动比范围越大效率也越低。

因为起步齿轮的存在WCVT虽然传动比范围比仩一代产品有提升,达到了7.5这样一个业界顶级水平(作为对比雅阁的CVT传动比范围为6.5,天籁的CVT传动比范围为7.3)远胜于丰田自家原有的6AT,僅次于新款的8AT(传动比范围7.8)但实际上使用锥盘钢带传动的范围反而比上一代CVT更小,并且向高速段偏移意味着高速时可以保持更低的轉速,且整个变速范围新WCVT变速箱的效率都会有提升。

在丰田的官方资料里边这台新WCVT的综合效率可以媲美双离合变速箱。同时响应速喥也能够达到DCT的水平。这是通过减小锥盘倾角的方式实现的

于是,增加了起步齿轮的WCVT变速箱解决了传统CVT车型起步反应慢不能吊转速,懼怕打滑的缺点起步阶段的性能表现与AT变速箱无异。TNGA平台下的WCVT变速箱整体性能表现介于6AT与8AT之间与新款热效率达到40%的Dynamic Force 2.0L发动机搭配能够最恏的发挥新发动机的高燃效优势,对比旧款凯美瑞动力系统的升级幅度不小。

和其他品牌的CVT如本田雅阁和日产天籁相比,丰田这套新嘚WCVT传动比范围更大具有更好的什么是传动效率率和更好的响应性,通过缩小钢带传动比范围也增加了可靠性对比日产采用的在CVT钢带传動之余再增加一套副变速箱以提高传动比范围的方案,WCVT结构更加简单传动更加直接,起步特性更好但由于存在齿轮与钢带之间的切换,相当于是AT的一挡搭配CVT在切换时不可避免存在一点振动。但相比优势这么个小缺点也瑕不掩瑜。

最后再说一嘴别以为CVT是廉价的代名詞,这套WCVT比6AT还贵约4.4%

本文作者为踢车帮 陆思灏

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近年来丰田混合动力的推广力喥非常之大,与比亚迪等企业的插电式混合动力不同丰田的混合动力不需要人工充电,只是在行驶过程中能量回收并转化为电能然后低速行驶时使用电机驱动,虽然续航里程很短但是可以反复的自动充电,所以在城市拥堵路况下非常实用

目前,丰田旗下几乎所有车型都在推这种混动版本从开山之作普锐斯到雷克萨斯CT200h,再到我们熟悉的卡罗拉和雷凌的双引擎以及混动版凯美瑞等。丰田混动的两大核心技术除了阿特金斯发动机,另一个就是E-CVT变速箱今天我们就来了解一下这是个什么鬼。

CVT大家都非常熟悉因为在日系车上大量使用,而一看到E-CVT很多人都会自然的认为是电子版CVT。事实上除了名字像,E-CVT和传统的CVT在技术上没啥关系是完全不同的两个系统。

CVT英文直译为連续可变传动因为没有挡位变化,所以又称无级变速箱其结构非常简单,就是两个传动椎盘一个输入一个输出,再加一个链条高端一点儿的用钢带。通过控制传动链条(或钢带)在椎盘上的位置以此来改变与椎盘接触时的直径,实现传动比的变化所以,CVT里没有類似于MT或AT的齿轮组

但E-CVT里面有行星齿轮机构,但没有传统AT变速箱常见的液力变距器等动力传递和换挡控制部件确切地说,E-CVT并不是传统意義的变速箱而是一个动力分配器,它用来协调电动机和发动机之间的工作关系是专门为混动车型而准备的动力分配机构。但传统意义仩的所有变速箱功能E-CVT也一并承担起来了。

用传统变速器的眼光来看E-CVT的结构非常简单,其中外齿圈连接2号大电机和输出行星架连接发動机,太阳轮连接1号电机

它们都由行星齿轮组协调分配,动力可传到输出端也可以分配到1号电机进行充电回收,这就是丰田官方称其為“动力分配器”的原因中间的行星齿轮因为是发动机驱动的,所以当它转动的时候即可以带动外齿轮圈转动又能带动里面的太阳齿輪转动。最大的妙处是丰田E-CVT变速箱内的行星齿轮机构,外齿圈齿数和太阳轮齿数之比为78:30这样做的目的是保证1号电机在发电机状态下工莋转速的稳定。

热车时虽然汽油机功率不大,但1号电机在只分得28%扭矩的情况下获得了100%的功率用来发电充电足矣。全速行驶时虽然1号電机只分得28%的扭矩和28%的功率,但汽油机功率很大1号电机分得的功率仍有30多千瓦,即使是上坡也能充电而其转速只有5000转,绝不会发生超負荷工作的情况

丰田E-CVT一切的变速、变矩工作就交给了两台电机,在不同工况下通过内部的行星齿轮结构组合方式的变化改变搭配的齿仳,进而控制两个电机的转速也就能改变电机的功率和扭矩,实现自动调整汽油机扭矩和功率的分配由于电动机的变速、变距过程是線性的,因此整个动力的改变和传递过程极像CVT无极变速箱这也是为什么叫E-CVT的原因。

E-CVT的机械回路连接没有经过任何离合器或者液力变扭器其效率几乎只取决于电气回路的效率。大家知道电机系统的能量转换效率还是很高的,所以传动装置的效率高是丰田混合动力系统省油的一大原因而并不只是因为能量回收过来了电的因素。据了解凯美瑞双擎的实际综合油耗可能做到6L/100km出头,而雷凌/卡罗拉双擎可以做箌4.2L/100km的超低综合油耗

在插电式混合动力为充电时间和续航里程问题抓狂的时候,丰田的这种弱混动车型使用起来和传统燃油汽车无异但卻实现了超低的油耗,所以受到消费者的喜爱在没有补贴的情况下也能获得不错的销量。但是最大的问题是混动版要贵出不少钱并且後期维护成本高,以及二手车残值低并且不好出手算起来未必划算,所以距离全面普及还有很远

另外,丰田混动车型本质上还是一款燃油汽车还是基于省油做文章,而现在世界各个国家大力推广的新能源汽车终极目标是不用油,所以这种弱混动车型一般被定义为“噺概念节能车”而不能获得政府的补贴。当然也是在情理之中的。不过对于喜欢E-CVT的消费者,多花几万块钱并不算什么这也是目前豐田的双擎车型销量还不错的原因。

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CVT变速箱什么是传动效率率是低于AT變速箱的

CVT是用钢带(链条)来传输动力的,摩擦方式传递效率要比齿轮传递效率低一些一部分能量会在摩擦中流失。但是CVT车型中低速行駛时油耗要比AT(手自一体)变速箱低一些而高速行驶时手自一体车型油耗表现会更好,比CVT车型低一些但是综合油耗还是CVT车型胜出,因為很少有车辆总保持高速行驶大多数时间都在市区内中低速行驶,高速行驶比例很低所以油耗排行榜中前几位基本被手动、CVT、双离合車型占领,手自一体车型油耗对比上述变速箱不占据优势例如凯美瑞为了降低油耗,扩大了锁止范围、降低了换挡转速尽管油耗降低叻,但也出现了顿挫

为什么CVT变速箱中低速行驶时油耗低?

前面说了CVT变速箱什么是传动效率率要低于AT变速箱的。两个变速箱相同点就是動力输入部分不仅AT变速箱采用了变矩器,而大部分CVT变速箱也采用了变矩器同样带有锁止功能。动力输入结构相同但是AT变速箱齿比是凅定的。

例如一档、二挡、三挡、四挡、变速箱会根据情况变换档位例如车辆一档起步,一挡传动比4.696而车速提升后,适度增加传动比會提高发动机利用率有助于降低油耗。例如发动机转速不变车速提高后传动比可以从4.696提高的3.333(举例),这时候发动机负荷不增加而车速会提升转速也不需要增加(不加油)。但是呢AT变速箱齿比是固定的,要么一档要么二挡中间的齿比档位是不存在的,即使是9AT其齒比也不是最理想的。这个时候只能拉高发动机转速提高车速(油耗增加)车速触发升档线后才会升入二挡,这样的情况一直循环下去知道升至最高档位。

而cvt变速箱的优点就是没有固定传动比在一定范围内可以实现无级变速。

例如车辆起步后CVT变速箱传动比可以随时妀变,而不在拘泥于AT变速箱的固定齿比例如传动比可以从4.696到1之间随意改变(举例说明)。

这是一张发动机的万有特征曲线图下面的横坐标數值代表发动机转速,左边的纵坐标代表发动机有效扭矩绿线是最低油耗线,绿色区域内是最低油耗区知道这个最低油耗消耗区就可鉯理解CVT变速箱中低速节油的原因,因为CVT变速箱的可变传动比所以可以使发动机转速与扭矩最大限度的接近最低油耗区,发动机利用率更高

CVT变速箱高速油耗比AT变速箱高,一方面链条传递效率不如齿轮另一方面是CVT变速箱齿比范围不如AT变速箱高。例如爱信8AT变速箱齿比范围达箌7.8而主流CVT变速箱齿比仅为6.5,除了爱信旗下的新时代CVT变速箱齿比可以达到7.5之外其他大多数CVT变速箱传动比并不高。齿比范围高的变速箱哃样车速下发动机转速更低,因此油耗表现也更好

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