cvt液压系统工作原理

什么是CVT?CVT的工作原理?~

cvt独特的变速结构，让它拥有了独特的档位......

CVT（Continuously Variable Transmission），直接翻译就是连续可变传动，也就是我们常说的无级变速箱，顾名思义就是没有明确具体的档位，操作上类似自动变速箱，但是速比的变化却不同于自动变速箱的跳挡过程，而是连续的，因此动力传输持续而顺畅。
CVT传动系统里，传统的齿轮被一对滑轮和一只钢制皮带所取代，每个滑轮其实是由两个椎形盘组成的V形结构，引擎轴连接小滑轮，透过钢制皮带带动大滑轮。玄机就出在这特殊的滑轮上：CVT的传动滑轮构造比较奇怪，分成活动的左右两半，可以相对接近或分离。锥型盘可在液压的推力作用下收紧或张开，挤压钢片链条以此来调节V型槽的宽度。当锥型盘向内侧移动收紧时，钢片链条在锥盘的挤压下向圆心以外的方向（离心方向）运动，相反会向圆心以内运动。这样，钢片链条带动的圆盘直径增大，传动比也就发生了变化。
CVT变速箱有哪些优点？
1、由于没有了一般自动挡变速箱的传动齿轮，也就没有了自动挡变速箱的换挡过程，由此带来的换档顿挫感也随之消失，因此CVT变速箱的动力输出是线性的，在实际驾驶中非常平顺。
2、CVT的传动系统理论上挡位可以无限多，挡位设定更为自由，传统传动系统中的齿轮比、速比以及性能、耗油、废气排放的平衡，都更容易达到。
3、CVT传动的机械效率、省油性大大优于普通的自动挡变速箱，仅次于手动挡变速箱，燃油经济性要比好很多。

CVT的全称是Continuously Variable Transmission，即无
级变速器。CVT能够实现连续无级变化的传动比，可以发
挥发动机的最佳性能，是一种理想的传动形式。
CVT无级变速器的类型
无级变速器按结构和传动方式可分为电力式、液力式和机
械式三种。其中，电力式和液力式无级变速器因为成本
高、效率低、结构复杂等原因没有得到广泛的应用；而机
械式与前两种相比，具有结构简单紧凑、成本低、操纵方
便等优点而成为目前主流的选择。所以，我们下面所提到
的CVT都是指金属带传动的机械式无级变速器。
CVT（无级变速器）的组成
CVT主要包括主动轮组、从动轮组、金属带和液压泵等基
本部件。
金属带式CVT的基本结构。它一般由起步离合器、行星齿
轮机构、无级变速机构、控制系统和中间减速机构组成。
（无级变速器）剖面图
1. 扭转减震器/飞轮 2. 油泵 3.后退离合器 4.行星机构 5.前
进离合器 6.钢带 7.主动锥轮 8.从动锥轮 9.中间轴 10.差速
器
（1） 起步离合器：
起步离合器的主要作用是使汽车以足够大的牵引力平顺地
起步，提高驾驶舒适性，必要时切断动力传输。目前用于
汽车起步的装置主要有三种：湿式离合器、电磁离合器和
液力变矩器。
（2） 行星齿轮机构：CVT的行星齿轮机构用以实现前进
档和倒档之间的切换操作，采用双行星齿轮机构，行星架
上固定有内、外行星齿轮，其中，外行星齿轮和齿圈啮
合，内行星齿轮和太阳轮啮合。前进档时，太阳轮主动旋
转，行星架随太阳轮同速旋转，即整体同步旋转；倒档
时，太阳轮主动旋转而齿圈不动，此时行星架与太阳轮反
向旋转。
（3） 无级变速机构：无级变速机构由金属传动带、主动轮组、从动轮组组成。
其中，主动轮组和从动轮组都由可动锥盘和固定锥盘组
成。
（4） 控制系统：
控制系统是用来实现CVT传动比无级自动变化的，多采用
机—液控制系统或电—液控制系统。机—液控制系统主要
由油泵、液压调节阀（用以调节传动比和传动带与轮之间
压紧力）、传感器（油门和发动机转速）、主从动轮的液
压缸及管道组成；而电—液控制系统则是在机—液控制系
统的基础上加装了一些电子控制单元、电磁阀和传感器组
成的，提高了对CVT控制的效率和精确度。
（5） 中间减速机构：
由于CVT可以提供的传动比变化范围为2.6-0.445左右，不
能完全满足整车传动比变化范围的要求，因而设有中间减
速机构。经过中间减速机构可以将CVT的传动比变化范围
调整到0.8-5.0左右。
CVT的工作原理
金属带式CVT的工作原理。
金属带式CVT主要是通过改变主、从动轮和金属带的接触
半径（即工作半径）来实现传动比的连续变化的。前面已
经讲过，主、从动轮组都由可动锥盘和固定锥盘组成，可
动锥盘可以在主、从动轴上沿轴向移动。可动锥盘与固定
锥盘之间形成的V型槽与V型金属带相啮合。主动轮组的油
缸控制主动轮组的可动锥盘沿轴向移动时，主动轮组一侧
的金属带随之沿V型槽移动，由于金属带的长度固定，因
此从动轮组一侧的金属带则沿V型槽向相反的方向移动，
从动轮组的油缸此时则控制从动轮组的可动锥盘沿轴向移
动，以保持金属带的张紧力，保证来自发动机的动力得到
高效可靠的传递。金属带沿V型槽方向移动时，其在主动
轮组和从动轮组上的回转半径发生变化，从而实现传动比
的连续变化。
无级变速器基本原理
VT2-VT3由很多组件组成，根据相应功能可将这些组件分
为三组。
第1组－机械传动装置
此部件的功能是提供机械传动和扭矩传递。
第2组－控制系统
与控制系统相关的组件。根据载荷条件和驱动要求，控制
系统保证变速器传递动力并在适当时刻改变传动比。
第3组－外部连接装置
与变速器外部相连的一些组件。在这些组件中，有些位于
变速箱内或与变速箱相连，还有一些组件是整个系统的组
成部分，但它们分布在车辆的其它部位。
第1组－机械扭矩传递
行星机构
行星机构使得变速器能够提供前进、后退两个方向的驱动
力矩。发动机提供的扭矩通常通过行星架上的输入轴传递
给变速器。接合前进方向的多片离合器可使行星架直接连
接到太阳轮上，此时通过啮合，行星架和太阳轮成为一个
旋转整体，发动机转矩直接传递到主动轮上。行星齿轮并
不传递任何扭矩，因此行星机构不存在机械损失，并且主
动轮的旋转方向将与发动机的旋转方向一致。这就是前进
模式。
倒车模式中，接合倒车多片离合器可以使行星机构中的齿
圈保持静止，行星架驱动三对行星齿轮组使得太阳轮反向
旋转，此时齿轮组传动比为1:1.1，将会出现微小的减速增
扭以补偿行星机构的摩擦损失。
多盘离合器
共有两组多片湿式离合器：一组用于前进，一组用于后
退。每组离合器有三个摩擦盘共有6个摩擦面。液压系统控
制离合器使车辆任何节气门开度时都能平稳向前运动，驱
动齿轮啮合时，控制离合器的接合量还可使车辆停车。冷
却油直接冷却离合器盘防止摩擦表面过热。
1. 前进离合器组2. 后退离合器组
图：行星机构中的离合器
锥轮和钢带
CVT的主要设计特征是一对“V”形锥轮由一条钢传动带连
接。主动轮和从动轮中心距为155mm。每个锥轮都分为两
半：一半固定，一半沿轴向滑动，两者的倾斜度都为11°。
24mm宽"Van Doorne"推式传动带用于在轮间传递扭矩
（如果要使用更大的扭矩值，可以使用30mm的传动
带）。用喷嘴通过喷油射流的方式润滑并冷却传动带。为
了缩小换档时传动带的角度误差，将两个移动的半轮置于
两者的对角线位置，再把每个移动的半轮连接到液压缸/活
塞上。液压由控制系统控制。球形花键防止移动半轮相对
它们的固定半轮转动。
因为太阳轮由花键联接在主动锥轮上，所以行星齿轮组传
送的扭矩可直接作用于主锥动轮。钢传动带将动力从主动
锥轮传送到从动锥轮，然后动力又从从动锥轮传送到中间
齿轮轴。
从动轮的扭矩和速率由传动带的位置决定。设计两个转轮
的尺寸，使其可以提供 2.416:1－0.443:1的传动比，最大
传动比是最小传动比的5.45倍。超速传动比时油耗最低。
传动钢带包括450片钢片和24根钢带固定到一起，每边12
根钢带。
1. 钢带2. 钢片
图：传动带
中间轴
中间轴（小齿轮轴）使从动锥轮和差速器间的两个啮合在
一起的螺旋状齿轮组减速，这样可以保证传动轴按照正确
方向旋转。从动锥轮和驱动轴之间的减速很大程度改进了
车辆性能。中间轴由位于离合器壳内和独立轴承座内的两
个圆锥轴承固定。
1. 主动锥轮轴传动齿轮2. 差速器冠状齿轮3. 传动小齿轮
4. 变速中间齿轮5. 从动锥轮轴齿轮
图： 齿圈和中间齿轮
差速器
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与手动变速器一样，冠状轮上扭矩通过差速器传送到车
轮，冠状轮由8个螺栓固定到差速器壳内，传动轴由传统的
球笼式万向节和密封垫固定到差速器内。圆锥轴承用来固
定差速器。
1. 差速器轴承2. 差速器壳体3. 差速器十字轴4. 差速器行星
轮5. 差速器冠状齿轮
图：差速器总成
传动比变化
传统行星机构自动变速器的传动比级数有限，通常为四、
五或六级，但无级变速器却不同，正如其名所示，无级变
速器的传动比是连续变化的。低速档（低传动比）使静止
的车辆更容易起步，主动锥轮的直径相对比小，但从动锥
轮的直径相对比大。传动带用于传送动力和扭矩，如果通
过增加主动锥轮的直径、缩小从动锥轮的直径的方式来选
择高速比，就能产生加速度。通过控制变化程度确保最适
当的传动比。
无级变速器有主动锥轮和从动锥轮两个转轮，每个锥轮都
由两半组成，一半固定，一半通过液压控制可以移动。传
动带在转轮上的位置可以确定传动比。如果移动半轮靠近
相应的固定半轮，那么传动带将向其外周移动。两半锥轮
分离时，该轮周就会变小，主动锥轮和从动锥轮的移动半
轮处在各自的对角线位置，此时主动锥轮上的传动带半径
缩小，而从动锥轮上的传动带半径增加。
车辆起步需要低传动比，为此，主动锥轮分开使传动带贴
于其上，并使得传动带绕闭合的从动锥轮外周运动。车速
提高时需要高传动比，为此，主动锥轮的移动半轮逐渐向
相应固定半轮靠近，锥轮的轮周增大，同时，从动锥轮被
迫分离，半径减小，于是产生较高的传动比。当主动锥轮
完全闭合、从动锥轮完全分开时产生超速档的传动比。主
动锥轮和从动锥轮约以1:2.5的传动比转动。
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图： 低档时转轮位置
1 发动机输入
2 输出到车轮
3 最小直径传动轮（低速）
4 最大直径从动轮（低速）
图：高档时带轮位置（超速）
1 发动机输入
2 输出到车轮
3 最小直径传动轮（超速）
4 最大直径从动轮（超速）
选档杆处于空档或驻车档
该状态下，倒车离合器（2）和前进离合器（4）分离，不
能使车轮运动。
- 变速器输入轴（1）与发动机的转速相同。
- 后退离合器（2）分离。
- 前进离合器（4）分离。
- 行星轮（3）绕太阳轮空转。
- 太阳轮不动，主动轮（5）、从动轮（7）以及车辆也都
保持不动。
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图：变速器扭矩传动机构
1. 输入轴2. 后退离合器3. 行星齿轮4. 前进离合器5. 主动轮
6. 传动钢带7. 从动锥轮
选档杆处于倒车档
该状态下，后退离合器（2）接合，齿圈（9）锁定在变速
器壳内。行星轮（3）使得太阳轮（10）、主动轮（5）和
从动轮（7）的转动方向与变速器输入轴（1）相反。
现在倒车档已选定。
- 变速器输入轴（1）与发动机转速相同。
- 倒车离合器（2）接合。
- 前进离合器（4）分离。
- 齿圈(9)通过后退离合器(2)与变速器箱体连接
- 变速器输入轴（1）直接传动的行星齿轮（3）使其环绕
齿圈旋转，从而驱使太阳轮（10）、带轮（5）和从动锥
轮（7）反向转动。
图： 变速器扭矩传动机构
1. 输入轴2. 后退离合器3. 行星轮4. 前进离合器5. 主动锥轮
6. 驱动钢带7. 从动锥轮8. 从动锥轮9. 齿圈10. 太阳轮
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第2组－控制系统
控制系统功能如下：
1. 使钢传动带张力的夹紧力与发动机的扭矩相适应，防止
带打滑。2. 驾驶时控制前进离合器和后退离合器。3. 为行
车提供最佳传动比。4. 为变速箱提供必需的润滑油和冷却
油。
1.3.2
油泵
变速器内的油泵为外啮合齿轮泵，发动机驱动油泵轴，油
泵轴通过空心的主动锥轮轴到达油泵内部。泵轴用花键联
接到行星齿轮架上，该泵轴一直以发动机转速运转，泵油
量约为10 cm³/转。系统压力取决于输入扭矩，可达40-50b
ar.
图：油泵全图
1. 油泵驱动轴2. 油泵总成
油压既用于变速器液压控制，也起到润滑作用。
图：油泵进口
1. 油泵进口2. 油泵油封
变速器控制装置
变速器控制装置使得传动带和转轮间的张紧力最小却不打
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滑，同时也根据驾驶策略给定的目标值提供传动比大小
（根据变速器的输入（主动）和输出（从动）转速计
算）。在使用寿命内，控制装置的性能衰退会保持在一定
范围内，而不会明显影响车辆舒适性和传动带张紧力。
张紧力控制装置
张紧力控制装置能够得到传动带不打滑时所需要的最小张
紧力，这样对变速器传动效率影响最小，从而油耗最低。
除正常驾驶外，张紧力控制装置也考虑到了变速器扭矩最
大输入、输出时的特殊情况，从而最大程度保护变速器。
控制装置考虑到防抱制动系统（ABS）制动、轮胎抱死
（无ABS时）以及其它驱动力控制系统（如ESP、防滑控
制装置等）。此外，该装置还考虑了特殊路面和情况，如
通过坑洼路面、路肩、高低附着系数转变、轮胎滑移（如
在低附着系数路面上）。
软件能比较变速器扭矩的传动性能和变
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变速箱中的油从右边的口流出，这个口应该与油冷器的下
面的接口相连 。
油冷器的油从变速箱左边的口进入变速箱，所以变速箱左
边的接口应该与油冷器的上面接口相连。
图 : 油冷却器管接头
选档杆
VT2-VT3变速器的换档位可能包括停车档（P）、倒车档
（R）、空档（N）、前进档（D）和运动模式（S）。
客户可自己定制选档杆的配置。为了安全起见，建议应用
换档锁定装置作为起动保护。
无级变速箱也可以实现手动模式，这就需要在TCU上要增
加新的针脚来接收信号，同时需要标定发动机的最大转速
在一定的范围之内。
主连接器
图：变速箱上的线束
主连接器位于变速器壳上，包括16个针脚。线束通过圆形
连接器连接。
扭转减震器
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多数传统自动变速器都使用液力变矩器连接发动机和输入
轴，但本变速器则使用了扭转减震器，但扭转减震器并非
变速器的组成部分。邦奇强烈推荐使用又称为双质量飞轮
的扭转减震器。
CVT的特点
由上述CVT的组成及工作原理，不难得出它具有以下特
点：
① CVT可以在相当宽的范围内实现无级变速，从而获得传
动系与发动机工况的最佳匹配，提高整车的燃油经济性。
② 汽车的后备功率决定了汽车的爬坡能力和加速能力。汽
车的后备功率愈大，汽车的动力性愈好。由于CVT的无级
变速特性，能够获得后备功率最大的传动比，所以CVT的
动力性能明显优于其它变速器。
③ CVT的速比工作范围宽，能够使发动机以最佳工况工
作，从而改善了燃烧过程，降低了废气的排放量。
④ 由于CVT的速比变化是连续不断的，所以汽车的加速或
减速过程非常平缓，而且驾驶非常简单、安全。
⑤ CVT属于摩擦传动，所能传递的最大功率收摩擦力矩的
限制，由于是摩擦传动，其效率也不高，这些也是带式CV
T的技术难点。
由于受所能传递的最大功率的限制，目前CVT多用在排量
较小的车型上。
CVT变速器和传统自动变速器的区别
CVT变速器和传统自动变速器的最大区别是它省去了复杂
而又笨重的齿轮组合变速传动，而只用了两组锥轮进行变
速传动。通过改变驱动轮与从动轮传动带的接触半径进行
变速，由于CVT可以实现传动比的连续改变，从而得到传
动系与发动机工况的最佳匹配，提高整车的燃油经济性和
动力性，改善驾驶员的操纵方便性和乘坐舒适性，
所以它是理想的汽车传动装置。使用该种自动变速器有如
下优势：
- 在恒定车速情况下发动机转速较低；
- 改进排放控制/降低燃料消耗；
- NVH(噪音、振动、刺耳声)小；
- 加速平稳；
- 在山区道路上驾驶灵活;
下图中给出了手动或常规自动变速器和无级变速器的传动
比变化对比图。常规自动变速器(传动装置)的传动比为一
系列固定数值。
当变速器换入高档时，第一张图所示的传动比将根据节气
门开度大小沿着粗实线或虚线变化。而使用无级变速器，
可以得到如第二张图所示传动比变化图，两个变速器的换
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档点都与驾驶员施加的节气门开度有关。
当节气门开度变大时，发动机转速升高，变速器换入高
档；如使用传统变速器发动机转速将明显下降，而使用无
级变速器发动机转速却不会下降。无级变速器可在发动机
转速不变的情况下通过移动锥轮换入高档。此外，我们还
可以选用其它换档策略，这将有助于无级变速器新用户更
快的接受它。

270CVT_3

CVT（Continuously Variable Transmission），直接翻译就是连续可变传动，也就是我们常说的无级变速箱，顾名思义就是没有明确具体的档位，操作上类似自动变速箱，但是速比的变化却不同于自动变速箱的跳挡过程，而是连续的，因此动力传输持续而顺畅。
CVT传动系统里，传统的齿轮被一对滑轮和一只钢制皮带所取代，每个滑轮其实是由两个椎形盘组成的V形结构，引擎轴连接小滑轮，透过钢制皮带带动大滑轮。玄机就出在这特殊的滑轮上：CVT的传动滑轮构造比较奇怪，分成活动的左右两半，可以相对接近或分离。锥型盘可在液压的推力作用下收紧或张开，挤压钢片链条以此来调节V型槽的宽度。当锥型盘向内侧移动收紧时，钢片链条在锥盘的挤压下向圆心以外的方向（离心方向）运动，相反会向圆心以内运动。这样，钢片链条带动的圆盘直径增大，传动比也就发生了变化

大家也可以根据它的工作原理及优缺点进行些大胆的改装尝试哦！出事故不要来怪我哟

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cvt变速箱什么原理
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