走向高效动力之路 CVT变速器进化论

对于CVT变速器，传统印象里大家可能会觉得只有一些日系“买菜车”才会用，但是我们看到几乎世界上所有的主流汽车制造商通用、福特、FCA、丰田、本田、日产、斯巴鲁甚至是奥迪，都曾经或正在大规模应用CVT变速器。

在一百多年的汽车发展史里，CVT变速器是相对”年轻“的技术应用，大概是在上世纪50年代才被设计发明出来，而那个时候CVT变速器主要应用在航空领域，用在发电的APU上。

荷兰的DAF是第一个将CVT变速器大规模应用在汽车领域的，斯巴鲁在1987年开始应用CVT变速器，使用的也是DAF 600的同款CVT。而到当时间进入到90年代，日产、福特、菲亚特和本田都大规模地应用CVT。

CVT的工作原理是什么？

CVT的工作原理很容易理解，结构也是相对简单，核心结构由两组锥形压盘和一条传动带组成。两组锥形压盘，分别对应输入轴和输出轴，压盘都是从里向外加宽，压盘中间形成的V型槽上放置的传动带，通过跟压盘之间的摩擦力传动。

传动时，输入轴两片压盘的宽度变化就可以挤压传动带沿着直径方向相对移动，当传动带移动到锥轮的外侧时，由于传动带长度固定，输出轴压盘对应移动，传动带就在输出轴压盘V型槽的内侧了，改变了输入输出轴压盘的转速差，如此往复实现了速比的任意调整。

而且通过合理设计输入输出轴压盘的尺寸，可以匹配出非常大的速比范围，比如一款传统的6AT变速箱，速比范围一般都在6：1，而CVT最大可以做到9：1，而且由于是锥形压盘，传动带可以停留在任意一个位置上，这就形成了无穷大的速比，这也是无级变速名字的来历。

那么CVT变速器吸引了这么多厂商的注意，它有哪些优势？

CVT的相对优势

· 可以让小排量发动机持续工作在最大功率的转速上，实现长时间峰值动力输出，让加速更快并且动力响应更快。

· 加速的过程当中没有传统变速箱换挡时的因为挡位切换而造成的阶梯顿挫感，也就是我们常说的平顺性更好。

· 超车或者爬坡等需要额外动力的工况下，不会因为降挡而产生顿挫。

· 因为CVT变速器普遍小巧、零部件数量少，可以明显让动力总成更加轻量化。

对于公路驾驶来说，大速比变速器意味着高速巡航的发动机转速更低，急加速的时候也能产生更大的加速度，再加上较少的运动部件，所以从理论上讲，CVT是既省油又高效的理想变速器。

然而大多数CVT的问题就在于，传动带必须得是金属的，压盘也是金属的，他们之间既要有摩擦，又要有相对滑动，不是传统的齿轮传动那样始终是齿面咬合的状态，所以CVT的钢带一旦磨损，就会出现不可逆的物理损坏，因此很多老司机说CVT太娇气。

如何突破钢带式CVT的局限

钢带式CVT传动还是有一些局限性，尤其是钢带在传力过程中的滑动状态限制了扭矩的承载能力，这也是为什么一般只有扭矩输出较弱的家用定位车型才匹配钢带式CVT变速器。其实钢带式CVT并不是CVT的全部，CVT的传动原理决定了它可以实现一种持续全油门加速的独特驾驶体验，发动机持续保持最高输出，转速保持恒定，而车速急速飙升，当年CVT在赛车场上简直是BUG似的存在，直至后来被一些赛事禁赛，可见如果设计成承载大扭矩之后，CVT并不是我们印象中缺乏驾驶乐趣。

为了适应承载大功率大扭矩而设计的CVT变速器，无一例外都是用了钢链式传动。比如奥迪、斯巴鲁WRX等高性能车产品都有应用钢链式CVT，在奥迪A6和A4上广泛采用的Multitronic就是钢链式CVT，只不过大规模普及双离合让奥迪放弃了CVT之路。

在行业技术突破之后，通用汽车的CVT在研发之初就确定了钢链式的技术路线，通用汽车全新CVT属于VT系列，专为前驱车设计，通用汽车与业内研发CVT传动钢链最强的舍弗勒合作，采用了其提供的大扭矩钢链。为的就是实现扭矩承载能力的最大化，于是它也成为了目前国内唯一一款采用钢链结构的横置前驱式CVT变速箱，适合更大的扭矩，传动效率在全速比范围内相较于市场上常用的推力钢带式CVT都有一定的提升，采用了很多独特的设计。

作为一款完全自主研发的全新钢链式CVT变速箱，通用对其钢链结构完成了进一步的优化设计，具备以下几个特点：

· 其链条结构提供了更小的工作半径，进而实现达到7.01的更大速比范围（像本田CRV上CVT的速比范围为6.5）

· 传动链的转动节采用的是不等长链节，通过特定工具随机安排链接，能够防止共振并降低传动噪音，达到超静音效果。

· 传动链的转动节采用了双转动压块，在传动链弯曲过程中，转动压块之间会形成滚动摩擦，动力损失和摩擦损失降低至最小；

其实，通用汽车早在2005年就首次应用CVT变速器，并且为了让北美的消费者更乐于接受CVT车型，通用还给CVT变速器单独额外提供超长质保期。早在2015年龙叔就听说通用汽车正在开发燃油经济性更佳的全新高效动力总成，到了2019年上汽通用就率先尝鲜了第八代Ecotec发动机以及专门为之设计的全新的传动系统，CVT变速器就是其中一个最重要的产品。

这个变速器的速比范围是7.01，外形尺寸跟通用汽车的6AT变速器相近，通用6AT变速器的速比范围是6.1，而通用9AT的速比范围是7.6。因此我们不难看出，通用推出CVT变速器实际上可以在不影响整车动力平台布局的前提下，将大部分车型从6AT无缝升级到CVT，以显著提升车型的燃油经济性。

而为了让习惯了多挡变速器的车主更适应，很多CVT变速器都会模拟一些挡位，来在日常驾驶中营造一些传统的驾驶感，这都取决于车型的定位和调校。而上汽通用引入CVT变速器，配合动力参数足够强劲而且十分高效的1.3T的第八代Ecotec发动机，会给出一种怎样的调校呢？

龙叔通过采访通用汽车全球驱动系统部中国副总裁麦凯文，得知上汽通用的CVT变速器将会同时具备无极变速和模拟挡位两种速比变化模式，模式的无缝切换取决于驾驶者的实际驾驶情况，系统会给出一个综合的判断来控制CVT变速器的速比变化模式。

通用汽车全新CVT与第八代Ecotec发动机同步开发，搭载通用全球领先的创新驱动技术，拥有轻量更紧凑的结构设计、宽泛的齿比范围和全新控制模块，在保证动力性能的基础上，显著提升了燃油经济性，为用户带来更平顺、更省油、高品质的驾乘体验。

编辑总结：

除了前面说的这些，其实通用汽车全新CVT还有很多技术亮点：

· 长行程减振器：变扭器采用新型三级长行程减振器，带来更好NVH表现。

· 变扭器控制软件优化：在更低的车速和更低的发动机转速条件下实现变扭器的锁止，提升油耗表现。

· 内置式电子选换挡功能：通过使用一系列的电磁阀，不需要机械式连接移位器就可以改变变速箱的挡位。

· 全系标配S/S功能，进一步提升整车燃油经济性；通过电子油泵的使用，可以更加灵活的控制S/S功能。

· 电子油泵采用内置式设计，设计紧凑，节省空间。

上汽通用的第八代Ecotec发动机和全新CVT在内的多种动力总成，都是围绕着节能减排一个核心目的，龙叔也很期待在国内首批落地的搭载通用第八代Ecotec发动机和全新CVT的B级轿车，一定会给大家一个惊喜，猜猜它会是哪辆车？

 

汽车相对论（AutoRelativity）

由前电动邦主编兼内容总监、前车云副主编，媒体人王云龙主理。

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