达芬奇的又一个密码,也许就在你车里

 

众所周知,达芬奇是文艺复兴时期的艺术巨匠,但你可能不知道他还是个全才,他的研究涉及机械、工程、医学、天文等几...



众所周知,达芬奇是文艺复兴时期的艺术巨匠,但你可能不知道他还是个全才,他的研究涉及机械、工程、医学、天文等几乎所有学科领域。他还设计了如今汽车上广泛使用的一个关键部件——CVT变速机构。



不过,达芬奇的设计一直没有受到重视。直到1958年,荷兰DAF公司的Hub van Doorne博士从达芬奇的手稿得灵感,发明了一种皮带式CVT变速机构,并装备于Daffodil轿车上,这就是最早的CVT汽车了。不过,第一代CVT变速箱存在不少缺点,比如传动效率低、承受扭矩有限以及工作不稳定等。
虽然荷兰人发明CVT,但由于缺点较多,欧洲工程师们并不把它当一回事。倒是日本人由于节能的需要,对CVT产生了浓厚兴趣,到八九十年代的日系企业纷纷开始研发CVT技术,日产、丰田等汽车上都采用CVT变速箱,甚至后来日本陆上自卫队新一代的主战坦克也采用了CVT变速箱。
日本人为何青睐CVT,CVT又为何能省油?在揭晓答案之前,我们先了解一下传统变速箱。不论是MT手动、AT自动,甚至是双离合,他们都是固定传动比变速箱,我们且称之为传统变速箱。这种变速箱的基本结构就是两根传动轴通过大小不同的齿轮连接,实现对转速的调节。
如上图,需要低速,就让小齿轮带动大齿轮;需要高速就让大齿轮带动小齿轮。传统的变速箱就是通过移动轴的位置,匹配不同尺寸的齿轮而实现变档的。当然现实的变速箱要比这个图复杂多了。
而CVT机构则完全不同,它由两个V形槽轮和钢链组成,V行槽的间距可调,当槽间距变大,钢链就靠近轴心,此时相当于小齿轮。当槽间距变小时,钢链就被推离轴心,此时相当于小齿轮。这种机构理论上可变化出无数档位。
正因如此,CVT始终能调节出最优的传动比,将发动机的转速控制在最佳的转速区间内。因此,CVT间接地提高了燃油经济性,这相对于传统变速箱是一大优势。
用钢链和槽轮传动依靠的是擦力,跟齿轮传动相比的,它的能传导的力要小很多,如果突然加速很容易造成打滑,而且磨损也较大。所以CVT变速箱一般只用在小排量车型上。



此外,有不少老司机会觉得CVT变速箱无趣,原因就是CVT变速太平滑,没传统变速箱汽车那种瞬间加速的推背感,当然动力小的也只能有点顿挫感。所以那些产品定位偏运动的车企不愿意采用CVT,比如宝马和奔驰。奥迪曾经采用CVT,但后来也放弃了。
CVT变速箱虽然有助于节能,但是它加速疲软的毛病,让性能汽车对它敬而远之。然而,这种情况正在转变,今年搭载CVT的新思域竟然超越多数搭载传统变速箱的对手,跑出百公里加速7.09秒的成绩。这个加速成绩的车应该说有点好玩了。当然,CVT要得到BBA这些高端车青睐还有一段路要走。目前来说,仍然只
是热衷节能的日本人对它情有独钟。




关于CVT的未来,摩叔的看法是,随着全球的排放法案日益严苛,环保节能车型必定成为主流,这对于CVT来说绝对是个好消息。而且从如新一代思域的性能表现来看,CVT的缺陷正在被克服,将来也许还能搭载到小钢炮上。
至于“驾驶感过于平顺”的问题,也有车企为CVT变速箱设置了模拟挡位,模拟出一定的顿挫感,像丰田卡罗拉所搭载的CVT变速箱就可以模拟8个挡位。此外,通用也已经在自主研发新的CVT技术,预计将在2019年左右应用,所以说未来CVT还是有前途的。

手绘 | MUYI

编辑 | 摩叔
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