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聊聊CVT——第三种CVT——来自老郭的分享

  所有的变速器中,CVT是历史最为悠久的。从达芬奇手稿中的CVT到实际车辆上使用的CVT,已经是大家所熟悉的自动变速器。

  第三种CVT,就目前而言,仅仅看到我个人的专利——利用刚性传动实现无级变速!这第三种CVT,原理并非前面所提到的摩擦式或者脉动式,而是分速度式。

  第三种CVT,通过不同螺旋角度的齿轮,螺旋角度连续变化,而轴向运动的主动件线速度不变,在不同螺旋角,产生不同的分速度,在等半径齿轮上产生不同的转速,实现无级变速功能。

  这种结构,径向尺寸小,承载扭矩比较大,轴向尺寸长,但可以取代传动轴,成为一种轴式CVT,且速比调整方便,仅仅需要一个动作,即可从R到P,再到D的连续变化。

  上图中15是齿轮,由伺服电机带动,13为螺纹副,15带动13一起运动,驱动12,产生轴向运动后,驱动从动轴7在轴向运动,实现R-P-D的切换。而从动轴7为上上图中的连续变化螺旋角的轴,当然螺旋角可以从负角度连续变到正角度,根据速比需求而变到最大。

  或许有人会提出,这个连续变化的螺旋角太难加工。是的,难加工,但不代表不能加工。同时,也针对这个加工难的问题,介绍下一个第三种CVT。

  这种结构,对于从动轴的齿轮,加工难度降低到最低。但是,主动齿轮的加工难度会增加。同样,也有人提出,这个结构能实现吗?看着有点悬?

  没事,但凡有问题,我们就会解答问题。下图,是另一种第三类CVT的总成图,会帮助大家打开思路。

  有点眼熟?有点轮毂电机的味道?是的,这个结构,当初是设计成轮毂(轮边)CVT结构,作为四轮驱动的CVT版,如今,轮毂电机的进步,新能源的起步,以及内燃机的四驱版逐步完善,ESP的进步以及主动悬架的进步,让这个设计更近一步被排挤。

  任何涉及都有缺陷,这个设计也不例外。最大的缺陷不是加工,不是成本,而是没有反拖!也就是说,这样,油耗也会随着上升,经济性大打折扣。但是换个思路,我可以取消刹车盘,利用不可逆向传动的CVT,始终控制一个小于实际车速的速比,即可替代现在的刹车系统,而且比刹车系统包括ABS更可靠。ABS是点刹,这类CVT是连续刹,且不会抱死,根据方向可以随时调整速比,调整刹车力度。

  所有的传动系统中,这个结构是唯一实现完全机械式传动的,取消了摩擦传动的离合器、带轮摩擦传动,取消了柔性的液力变矩器,同时可以获得车速从0起步的功能,而且无需为倒挡单独提供一套反向传动系统以及操作系统。

  利用连续改变螺旋角的分速度实现刚性传动的CVT,作为继摩擦式CVT和脉动式CVT之后的第三种CVT,结构更简单,操作更容易,控制更直接,标定更轻松,可以为CVT打开思路,为传动打开思路,为四驱、混动完全打开思路。

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