[汽車之家 變速箱技術(shù)]  CVT無級變速箱相比AT和DCT變速箱，在換擋平順性上有很大的優(yōu)勢，非常適合擁堵的城市路況。過去，CVT變速箱技術(shù)一直受到外國品牌車企和零部件供應(yīng)商的壟斷。最近幾年，我國開始出現(xiàn)了自主研發(fā)的CVT變速箱產(chǎn)品。其中，由柳州上汽汽車變速器有限公司柳東分公司（下稱“上汽變速器柳東分公司”）與博世CVT業(yè)務(wù)總部(荷蘭)聯(lián)合開發(fā)的CVT變速箱就是這些自主研發(fā)CVT變速箱中的一員。這款全新的CVT變速箱將會率先匹配到寶駿530和RS-5等車型之上。本文將來聊一下這款變速箱的技術(shù)細(xì)節(jié)以及幕后故事。

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● CVT變速箱的由來

　　CVT變速箱技術(shù)其實(shí)早在19世紀(jì)末就已經(jīng)被德國奔馳公司發(fā)明出來，當(dāng)時(shí)的CVT變速箱采用的是V型橡膠帶。1958年，荷蘭的DAF公司的H.Van.Doorne博士研制出名為Variomatic的雙V型橡膠帶式CVT變速箱，并率先應(yīng)用在DAF 600車型之上。

　　橡膠帶式CVT變速箱存在一系列缺點(diǎn)，如傳遞功率有限、離合器工作不穩(wěn)定、傳動(dòng)效率較低等，沒有被行業(yè)普遍采用。上面提到的DAF 600的橡膠帶耐用度不高，需要定期更換，否則的話就會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象降低車輛動(dòng)力性能。

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『CVT變速箱工作原理介紹視頻』

　　隨著CVT變速箱技術(shù)的不斷發(fā)展完善，傳動(dòng)橡膠帶被金屬帶取代、主/從動(dòng)帶輪夾緊力實(shí)現(xiàn)電子化控制、加入了液力變矩器......CVT變速箱的傳動(dòng)性能得到大大改進(jìn)，越來越多車型開始搭載CVT變速箱。

● 為什么選擇CVT變速箱的技術(shù)路線？

　　談到自主研發(fā)，就不得不聊聊選擇CVT變速箱這種技術(shù)路線的原因。據(jù)參與該CVT變速箱開發(fā)項(xiàng)目的資深工程師介紹，之所以要自己研發(fā)自動(dòng)變速箱的原因是要打破外國零部件供應(yīng)商的壟斷，從而把車企的命運(yùn)牢牢握在自己手中；而更重要的是目前中國汽車行業(yè)亟需企業(yè)通過自主研發(fā)來掌握核心技術(shù)，從而提升中國在世界汽車市場中的地位。

　　在大約3-4年前，肩負(fù)著振興中國汽車產(chǎn)業(yè)的上汽變速器柳東分公司開始規(guī)劃自主研發(fā)新類型的自動(dòng)變速箱，但究竟是開發(fā)CVT變速箱還是AT變速箱呢？在當(dāng)時(shí)還沒有定論。

　　在國家九·五規(guī)劃期間（第九個(gè)五年計(jì)劃，1996—2000年中國國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的計(jì)劃），CVT變速箱的開發(fā)研制早已被列入國家重大科技攻關(guān)計(jì)劃，因此在國內(nèi)有眾多企業(yè)在進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，也促成了中國自主研發(fā)的CVT變速箱走向大規(guī)模量產(chǎn)。

● 上汽變速器柳東分公司專為寶駿開發(fā)的這款CVT到底性能怎樣？

　　即將應(yīng)用在寶駿530和RS-5車型上的全新CVT變速箱代號為“CTF25”，目前在上汽變速器柳東分公司新建的變速箱工廠生產(chǎn)，該工廠已建成變速箱年產(chǎn)能為20萬臺，規(guī)劃目標(biāo)年產(chǎn)能可擴(kuò)充至100萬臺。該工廠還將生產(chǎn)扭矩容量更大的“CTF35”變速箱（該變速箱或?qū)⑴c寶駿即將推出的全新2.0T發(fā)動(dòng)機(jī)匹配）。

　　我們通過參數(shù)對比可以發(fā)現(xiàn)，相比在日產(chǎn)車型上應(yīng)用廣泛的加特可CVT8變速箱，上汽變速器柳東分公司CTF25變速箱的重量更輕，但軸向長度更大一些；和中國廠商萬里揚(yáng)自主研發(fā)的CVT25變速箱（點(diǎn)擊查看該變速箱技術(shù)解析）相比，上汽變速器柳東分公司CTF25變速箱的中心距和軸向長度明顯要小一些，小型化程度更高，但傳動(dòng)比范圍稍小，重量也稍重0.5kg。三款變速箱最大承受扭矩保持一致。總體而言，上汽變速器柳東分公司這款CTF25變速箱的性能參數(shù)已達(dá)到行業(yè)主流水平。

● CVT變速箱的模擬擋位究竟是什么原理？

　　CVT變速箱的中文為無級變速箱。從名字我們也可以了解到，CVT變速箱的傳動(dòng)比是連續(xù)可變的。而實(shí)際上，CVT變速箱的傳動(dòng)比并非真正的連續(xù)可變，只是擋位足夠多，從而實(shí)現(xiàn)接近傳動(dòng)比連續(xù)可變的效果而已。而在對外宣傳時(shí)，CTF25變速箱被稱為是“模擬8擋”CVT變速箱。這里的模擬擋位究竟是什么原理呢？

　　現(xiàn)今的CVT變速箱在調(diào)校過程中，工程師會預(yù)先為變速箱選定7-9個(gè)基礎(chǔ)擋位（也就選定7-9個(gè)傳動(dòng)比），然后以這些擋位為基礎(chǔ)進(jìn)行調(diào)校工作，這樣能減少工作量，縮短開發(fā)時(shí)間。而在基礎(chǔ)擋位之間，傳動(dòng)比的改變（改變液壓油壓力）則由電腦根據(jù)相應(yīng)的公式經(jīng)過計(jì)算后自動(dòng)完成。所以市面上的CVT變速箱宣傳的模擬多少個(gè)擋位，指的其實(shí)就是上面提到的基礎(chǔ)擋位。

　　在衡量CVT變速箱設(shè)計(jì)優(yōu)劣時(shí)，齒比范圍參數(shù)比模擬擋位數(shù)更為關(guān)鍵。齒比范圍參數(shù)數(shù)值越大，變速箱兼顧車輛低速加速響應(yīng)以及高速巡航油耗的能力越強(qiáng)。CTF25變速箱的齒比范圍為7.0，達(dá)到同級主流CVT變速箱的水平。

● 上汽變速器柳東分公司與德國博世合作研發(fā)

　　德國博世則是世界上為數(shù)不多，掌握著一系列CVT變速箱設(shè)計(jì)和制造專利的零部件供應(yīng)商。而這些專利是制造性能優(yōu)越、質(zhì)量可靠的CVT變速箱的關(guān)鍵。于是，上汽變速器柳東分公司便謀求與德國博世展開合作，利用德國博世的經(jīng)驗(yàn)來開發(fā)和制造自己的CVT變速箱。而提到合作研發(fā)，我們必須搞清楚上汽變速器柳東分公司和德國博世在項(xiàng)目中各自擔(dān)當(dāng)?shù)慕巧��?/p>

　　首先，我們來說說傳動(dòng)鋼帶。傳動(dòng)鋼帶是CVT變速箱里面的一個(gè)關(guān)鍵部件。這個(gè)部件主要負(fù)責(zé)傳遞動(dòng)力。該部件在設(shè)計(jì)和制造工藝上都有著非常多的講究，研發(fā)成本非常高（包括時(shí)間成本和資金成本）。

　　前面與也提到了，博世手上掌握著一個(gè)CVT變速箱專利群，里面囊括了CVT變速箱從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)等各方面的技術(shù)。上汽變速器柳東分公司與博世合作，看重的是博世這個(gè)CVT變速箱專利群的含金量。

　　上汽變速器柳東分公司在這個(gè)新CVT變速箱的開發(fā)項(xiàng)目中做了些什么工作呢？下面我來給大家仔細(xì)梳理一下。

　　每一套帶輪和帶輪軸都需要匹配合適的圓柱滾子才能正常工作。圓柱滾子直徑太大，會導(dǎo)致帶輪卡滯，卡滯將導(dǎo)致CVT變速箱換擋不暢，內(nèi)部摩擦增加；圓柱滾子直徑太小，會導(dǎo)致帶輪和帶輪軸之間產(chǎn)生松動(dòng)，這樣會導(dǎo)致CVT變速箱工作噪音增大。

　　為通過大規(guī)模量產(chǎn)化來降低制造成本，像是變速箱殼體、液力變矩器、差速器、齒輪等技術(shù)含量相對較低的部件，上汽變速器柳東分公司選擇了自行加工或委托相關(guān)供應(yīng)商代加工。

　　在變速箱樣機(jī)制造出來后，這款全新的CVT變速箱便進(jìn)入了調(diào)試和反復(fù)迭代優(yōu)化設(shè)計(jì)的階段。新的CVT變速箱調(diào)試工作都是由上汽變速器柳東分公司自主完成的。

　　在前期開發(fā)階段，新的CVT變速箱需要進(jìn)行一些基本的設(shè)計(jì)檢驗(yàn)和性能標(biāo)定（如標(biāo)定最大承受扭矩、傳動(dòng)效率、最大傳動(dòng)比等數(shù)據(jù)）。在驗(yàn)證新變速箱沒有大的設(shè)計(jì)缺陷并達(dá)到相應(yīng)的主要性能指標(biāo)后，新變速箱會進(jìn)行基本控制參數(shù)標(biāo)定和各種工況下的耐久測試。此時(shí)變速箱輸入軸會被連接到一個(gè)電機(jī)，這個(gè)電機(jī)模擬的是發(fā)動(dòng)機(jī)；變速箱的兩個(gè)輸出軸（車輪半軸）會被連接到兩個(gè)單獨(dú)的電機(jī)，這兩個(gè)電機(jī)模擬的是車輛在實(shí)際路面上行駛時(shí)的負(fù)載。有了上述三個(gè)電機(jī)，工程師就能在各種不同工況下驗(yàn)證變速箱的性能和耐久性。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)和CVT變速箱在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成匹配裝車路試后，工程師會根據(jù)試車員反饋信息來調(diào)整變速箱ECU程序和參數(shù)，微調(diào)各個(gè)基礎(chǔ)擋位的傳動(dòng)比，讓動(dòng)力總成在加速性能和燃油經(jīng)濟(jì)性上取得更好的平衡。

● 裝載CTF25變速箱的寶駿530開起來是怎樣的感受？

　　相比寶駿530此前搭載的雙離合變速箱，新的CVT變速箱最大的改善在起步階段，隨著油門踏板的踩下，變速箱將動(dòng)力梳理得更加平順，即使駕駛員突然松開油門減速，也不會出現(xiàn)此前雙離合變速箱的頓挫和拖拽感。

　　這款CVT變速箱帶有S擋，當(dāng)駕駛員深踩油門時(shí)，變速箱讓發(fā)動(dòng)機(jī)保持在高轉(zhuǎn)速以獲得較好的動(dòng)力響應(yīng)性能。當(dāng)然由于CVT變速箱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，CTF25變速箱沒有AT或雙離合變速箱強(qiáng)制降擋后帶來的推背感，車輛提速過程循序漸進(jìn)，舒適性良好，但在運(yùn)動(dòng)氛圍營造上稍有欠缺。

● 全文總結(jié)：

　　上汽變速器柳東分公司自主研發(fā)的這款全新CVT變速箱在性能上已經(jīng)達(dá)到目前行業(yè)同級CVT變速箱的主流水平。我認(rèn)為隨著中國汽車保有量的進(jìn)一步增加，城市擁堵狀況只會越演越烈。在中國市場，擁有比DCT雙離合變速箱平順性更好的CVT變速箱優(yōu)勢會顯得越來越明顯，未來會有相當(dāng)不錯(cuò)的發(fā)展前景。上汽變速器柳東分公司的CVT變速箱工廠規(guī)劃目標(biāo)年產(chǎn)能為100萬臺（目前已建成生產(chǎn)線年產(chǎn)能是20萬臺），優(yōu)先會供給寶駿品牌旗下車型使用，未來不排除會對其他品牌廠商供貨。（圖/文/攝/汽車之家 常慶林 協(xié)助 劉東）