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CVT的锥形轮很光滑,并涂了油,钢带为何能传输动力而不打滑?

  

CVT的锥形轮很光滑,并涂了油,钢带为何能传输动力而不打滑?

  

CVT的锥形轮很光滑,并涂了油,钢带为何能传输动力而不打滑?

  

CVT的锥形轮很光滑,并涂了油,钢带为何能传输动力而不打滑?

  CVT是否打滑可以这么去理解,舍费勒所设计的钢链具备防滑机构、所以从根本上抑制了打滑,而采用钢片所组成的钢带、端面与锥形普利盘接触,钢带端面面积很大、所以只要压力足够就能防止打滑,至于油液的存在是利用油液的表面张力、来增加粗糙表面的摩擦力!

  要明白一点那就是CVT变速器的锥形普利盘并不是光滑的,虽然它看上去很光滑、表面也做过抛光处理,但这仅仅是我们肉眼所看到的、或者是我们想象出的状态;而实际上CVT所应用的锥形普利盘在进行镜面加工处理之后,还会针对表面进行破损处理、也就是后期为光滑的锥形表面增加一些纹络(类似缸套上珩磨机后的纹络)!

  其目的在于提高锥形普利盘的摩擦力,其次纹络起到储油效果,防止CVT钢链或钢带与普利盘之间产生过度的磨损;实际上很多牵扯金属与金属间接触的部件,其表面都不是绝对光滑的,这是机加领域的常识、干过钳工的朋友都应该明白这个道理;其次油的作用并不仅仅是润滑,在一些特定的场景下利用液体的表面张力是可以增加摩擦力的,这就是CVT内部有大量液压油、却依然能抑制住打滑的原理!

  接触过传送带输送机的朋友应该明白,往机器上涂抹一些黄油、反而能防止传送带与滚筒之间产生滑动,简单点说这就是利用油脂来减少打滑的例子之一;再举一个更简单的例子,干燥的毛巾在倾斜的表面上可能没办法停留,若把这个毛巾用水或机油浸湿、就能在同样倾斜角度的斜面上停留了,这就是利用液体表面张力来增加接触面摩擦力的原理,所以对油液的理解不要台狭隘、变个角度就会产生新的结论!

  在绝对光滑的表面上、油液可以形成一层油膜,从而阻隔两表面的直接接触、从而起到润滑的作用;而CVT的锥形普利盘表面是具有纹络的,粗糙的表面利用油液的张力、从而增加摩擦力,举一反三的例子就是湿湿双离合变速器的湿式离合器,整体都浸泡在油腔里、是不是很润?但在实际使用中、并不容易打滑,反而是利用了油液的张力进行扭矩的传递;所以CVT内部的油液反而增加了摩擦力!

  因为舍费勒钢链有专门的防滑设计、所以也没什么可说的;而对于钢带、其实与锥形普利盘的接触面很大,之所以很多朋友总觉得这CVT变速器打滑、是因为他们觉得钢带是扁状的(如上图这般),扁扁的钢带与锥形普利盘的接触面积太小、所以会打滑,相信很多朋友都是这么想;而实际上钢带是无数个钢片所堆叠成的,每个钢片与锥盘的接触面如下图所示(红色箭头处)、接触面积并不小,且钢片倾斜角度与锥盘倾斜角度是完全匹配的,所以只要压力足够、就很难出现打滑!

  实际上任何一款CVT变速器在上市之前都会进行严格的测试;两个锥形普利盘之间的夹紧力是经过精确计算的,夹紧力过大会减少钢带的寿命、夹紧力偏低必然导致钢带的打滑,所以夹紧力过大、过小都不行!那么问题就简单了,只要找到合适的夹紧力就可以了、很容易理解对吧?无论多圆滑、在绝对的力量之下依然会粉碎,就想粘慢油液的钢珠依然会被液压机压碎,所以只要夹紧力足够就能防止钢带与锥盘之间的滑动!

  上述就是CVT钢带或钢链不容易出现滑动摩擦的原因,只能说现如今的CVT变速器技术大幅度提高、各种抑制打滑方式比较多,所以如今的CVT变速器不容易打滑、寿命对比过去大幅度提高;但这只是相对的,毕竟长时间使用后拆开的CVT依然能看到磨损痕迹明显的锥形普利盘,所以绝对的无磨损是不存在的、但也不必太过于紧张!磨损无处不在、如今的CVT也并不脆弱;锥盘表面并非绝对光滑、油液在粗糙表面反而能增加了摩擦力(足够的压力下),所以CVT打滑并不常见、因为一次严重的打滑机器就完了,所以能正常使用的CVT、不必担心打滑!

  CVT锥轮这么光滑,钢带为什么不会打滑?绝对的压力可以克服摩擦力

  CVT变速箱采用液压控制锥轮改变内径,形成对钢带或者链条的压紧力,利用摩擦传递动力,需要特别说明的是,CVT变速箱是通过静摩擦力传递动力的,也就是说,在动力传递过程中,椎轮和钢带之间是不允许产生滑动摩擦的,因为一旦产生滑动摩擦,摩擦阻力就会大大的降低,在钢带和锥轮产生相对滑动的过程中,也一定会产生磨损,我们可以把锥轮和钢带之间的关系比做人在冰上行走,当鞋底和冰面之间产生的压力足够大时,就可以增大静摩擦力,人就可以在冰上行走,而一旦鞋底和冰面产生了滑动摩擦,打滑摔跟头是不可避免的。

  压力增大固然可以避免打滑,但是会导致油耗增高,压力过小虽然油耗降低,但是却容易打滑,因此为了实现CVT油压的精确控制采用了一整套的电子自动控制系统,通过PCM来控制CVT的阀体进行各中动作,CVT上通常安装有主动轮速传感器、从动轮速传感器、涡轮转速传感器、主从动轮油压传感器,PCM会根据这些传感器的数值 ,精确控制油压。

  为了进一步地避免发生滑动摩擦,通常采取以下的控制逻辑:

  1、在起步、急加速时,控制液力变矩器内部的单向离合器分离,使变速箱和发动机之间刚性连接断开,通过变速箱油传递动力,这样就可以避免突然增大的扭矩传递到锥轮和钢带上。

  2、在控制策略方面,协同发动机的ECU控制控制节气门的开度,避免瞬间发动机转速突然增大,导致的瞬间扭矩突变,也就是说会限制发动机动力输出,或者说延迟动力输出,等待CVT变速箱,做好缓冲。

  3、PCM会根据变速箱内部的传感器的数值,精确控制油压,最初会施加一个足够大的压力,避免打滑,然后再根据传感器的数值逐渐的降低压力到临界值,维持钢带和锥轮之间的静摩擦力,这样就实现不产生滑动摩擦的情况下传递动力,同时又降低油耗。

  CVT变速箱需要使用CVT专用的变速箱油,与一般的AT变速箱油并不通用,之所以这样要求,是因为CVT的变速箱油和普通的ATF变速箱油成分是不一样的,CVT变速箱油粘度通常要大一些,变速箱油里面增加金属摩擦系数的配方,也就是说,通过变速箱油的弥补,钢带和锥轮之间会产生较大的静摩擦力,使发动机的动力得以顺利的输出。

  CVT利用摩擦传递扭矩,极限时也会产生一定的金属粉末,这些金属粉末会通常情况下被磁铁吸附在油底壳,此外,CVT变速箱油在高温下也容易产生一定的杂质,这些杂质就会有堵塞变速箱滤网的可能,一旦变速箱滤网被堵塞,变速箱油循环不畅,就会导致变速箱阀体的压力过低,各种动作无法精确执行,进而导致变速箱打滑,产生严重的故障。

  因此,CVT变速箱油的更换要相对更频繁一些,更换时一定要选择和原车兼容的变速箱油的型号,当然,最理想的是使用原厂指定的变速箱油。通常情况下,CVT变速箱油的更换周期大约在6到8万公里左右。

  在更换变速箱油时,建议使用循环机进行更换,普通的重力换油,通常只能更换不超过50%的变速箱油,而循环机换油通常一次性可以置换掉80%以上的变速箱油。

  虽然CVT变速箱采用了一系列的电控液压控制系统,避免钢带和锥伦之间产生打滑现象,但是实事求是的说,任何系统都不能完全任何系统都不能完全适应每一个驾驶工况,因此在特殊的路况时,变速箱锥轮和钢带之间比如瞬间的极加速、瞬间的急刹车、还是有可能导致CVT变速箱出现故障的,因此,驾驶CVT变速箱最大的一个原则就是保持油门平稳,避免瞬间急加油急加速,此外,cvt的各种动作都需要先通过液压控制系统完成椎轮的变径,因此,在起步加速,瞬间要尽量延迟一秒,等待动作完成再正常加速即可。

  CVT变速箱的传动结构比较特殊,靠钢带配合锥形轮传递动力和改变变速比。锥形轮表面特别光滑,而钢带与锥形轮的接触面看起来也不是有非常大的摩擦系数。这就使得很多人无法理解这种结构为什么还能保证不打滑。

  其实我也有这种疑惑,虽然CVT已经有了很多年成熟的应用,经过了实践的验证,但是习惯了传统齿轮结合的踏实感后对这种特殊的传动方式还是有点不感冒。不过我认为这种传动方式之所以能保证不打滑可能有这几方面的原因。

  这话说得很不专业,大概意思就是两个接触的表面,当然是摩擦系数越大越不容易打滑。比如踏板摩托的CVT,是橡胶带与钢铁接触,这摩擦系数肯定比金属碰金属要大。

  但是CVT虽然是金属碰金属,摩擦系数小了点,但是锥形轮工作时有油压使其紧紧夹住钢带,正所谓“大力出奇迹”,只要力量到位了摩擦力总会有的。

  我认为CVT能不打滑最主要就是靠压力缸提供的强大夹紧力了。你发动机能输出多少扭矩是已知的,变速箱压力缸能给锥形轮提供多大的压力、这压力夹紧钢带后所能传递的动力都是计算好的,肯定能满足发动机需求。所以能保证不打滑。

  就像玻璃虽然不如钢铁坚硬,但是足够厚的钢化玻璃也能提供非常大的承载力。只是我们习惯性认为玻璃是易碎的,不放心而已。

  以前有篇文章提到了CVT的钢带与锥形轮之间是有润滑油的,结果遭到一些网友指责,说接触面本来就很光滑了,再加油那不是更容易打滑了么。

  其实加油后可能会改变两者之间的摩擦系数,但是只要油缸的压力到位了依然不耽误产生足够传动的摩擦力。而且钢带是很多小钢片堆叠起来的,变速箱油可以填充钢片与锥形轮之间的缝隙,使其贴合更紧密,在一定程度上反而有提高摩擦力的效果。就像你用两块玻璃贴在一起,很容易就分开了。但是你在玻璃之间撒点水就不那么容易分开了。

  我认为这个问题的关键就在于CVT的传动方式给人的感觉是靠不住,因为它打破了很多人的传统认知。但是从理论上来说只要有足够的压力,人家确实能承受住。不过这也只是从理论上来说,真正到现实用车中各种情况都可能遇到,所以我觉得除非哪天CVT给钢带和锥形轮也镶个齿开个槽我才会觉得踏实吧。

  你看着CVT好像是类似于皮带似的传动,实际上CVT的钢带是一个一个小钢片组成的,一个一个的小钢片以一定角度怼在锥轮上,其实不全是静摩擦在传动。要是纯靠静摩擦的话,CVT最高只能配到1.0自吸的那种动力

  这个不需要太多字句回答。两个方面,一,变速箱油负责实现足够的摩擦系数,而非单纯的润滑。而锥形轮负责对推力钢带或者拉力钢链进行挤压。压力×变速箱油产生的摩擦系数,实现足够的摩擦力。金属之间实际上是不会直接摩擦的,中间隔着变速箱油。一旦金属产生直接摩擦,变速箱就极容易损坏,俗话称烧了。

  CVT变速箱不允许钢带发生滑动,在可能发生滑动之前,变速箱电脑会通过离合器间隙调整避免滑动。

  CVT的钢带很有讲究,力量越大摩擦力越大,就像鞋刷子,它是逆着毛的,严格意义上来说,钢带是靠推力传输动力,不是拉力,想把鞋刷子的毛从逆方向变成顺毛,在保持平行状态下需要更多的力,就是这个原理!

  CVT的锥形轮也叫皮带轮,其实已经经过了几次工艺上更改。初期的皮带轮接触面不够光滑,导致了皮带的过早磨损,后期做了镜面处理工艺,增加了与皮带的平滑度减少了摩擦。其实从它的运动轨迹来看更像是挤压滑动运行,并不是直接平面驱动皮带。

  当施加压力时皮带会在轮中间形成挤压,这个挤压的力度是非常的强,皮带不只有挤压功能还有旋转功能,运转轨迹是先挤压后旋转,这其实就是CVT变速箱克服打滑的秘密。上图粉红色就是液压管路,上方为一级皮带轮,下方为二级皮带轮。

  皮带轮由两个圆锥轮部分组成,之间的距离可以通过液压改变。随着之间距离的增加,皮带的移动深度将大于皮带轮的表面。相反,如果距离变窄,它将出现在皮带轮的表面。调整部件之间的距离以使皮带张紧。

  皮带有多层的钢条锁在T型片的两侧,从上图可以看到T型片的受力点,如果不进行先挤压是无法驱动的。

  CVT变速箱在某些程度上会打滑的,如果动力输入转速太高导致皮带无法瞬间涨紧就会打滑。

  一级二级皮带轮都由液压驱动挤压,如果变速箱油路有轻微堵塞两个皮带轮在挤压压力和时间上就会型成差异,当油门瞬间过大时就会导致无法同步工作,此时皮带就会打滑,这种情况一般发生在大油门起步的时候。

  总结:CVT变速箱如果没有瞬间的高转速一般不会打滑,请拒绝大油门起步驾驶。

  如有不同建议,请在下方评论区交流

  CVT变速箱能实现真正意义上的无级变速,它避免了其他变速箱换挡时的顿挫感,而且与其他自动变速箱比结构简单,造价低廉,所以现在越来越被广泛采用,过去只在小排量的汽车使用,随着技术的进步,越来越多的车型采用了CVT变速箱。从CVT变速箱的工作原理来看,确实存在钢带打滑的可能性,但汽车厂家为什么不把锥形轮做的表面粗糙一些,反而做的非常光滑,而且还涂了油呢?

  这是由CVT变速箱工作过程中的运动状态决定的。CVT变速箱工作中钢带代替其他变速箱中的齿轮起到动能传递和变速的媒介作用,把主动轮从发动机获得的动能按照预订的速比传递给从动轮驱动汽车。避免钢带打滑就是为了把动能基本无损失地传递给从动轮。如果钢带打滑则动能传递就无法完成。CVT变速箱解决打滑的方式就是保持锥形轮和钢带之间的足够和适宜的压力,这有一整套自动控制系统在电脑的指挥下来完成,使钢带上因受到锥形轮挤压产生的静摩擦力大于钢带要传动的力。在这个过程中,钢带的运动有动有静,动在随主动轮旋转并带动从动轮旋转,而静在与主动轮和从动轮接触的钢带上的每一点都与两个锥形轮呈静止状态,没有相对滑动。其实如果单纯实现这一传递动能的目标,锥形轮完全可以做粗糙一些,增加摩擦力,也不要涂油,而就根本不必要这样费劲地用增加锥形轮的挤压力来解决问题。

  其实非这些劲,采取这些违反常识的措施并非工程师们都傻,而是CVT变速箱它的主要任务是变速,变速的实质就是要按照要求改变传动比。像变速自行车一样,提速的时候,链条要进入直径大的主动轮和直径小的从动轮,降速的时候则相反,但变速自行车调速是不能连续的。CVT就是把变速自行车上五个或七个链轮变成了无数个。通过控制系统调节两片主动锥轮和被动锥轮的间隙,因为钢带的宽度是固定的,所以两片锥轮间隙变化时,在压力作用下,钢带就会在锥轮直径方向上不断运动。这就和变速自行车变换链轮作用一样了,最终实现变速。下图可以形象地看到CVT的工作过程:

  因此在汽车行驶中,如果驾驶员变化油门,CVT就会相应变化,这时候钢带一方面沿锥轮轴向随锥轮转动,但与锥轮接触的点在转动的方向是相对静止,也就是不能打滑。但为了随油门变化完成调速任务,钢带必须随两片锥轮间隙变化而向轴心或离轴心移动。为了这个移动过程的平顺,锥轮接触表面必须越光滑越好,而且涂油进一步减少阻力。所以题主怀疑的这些措施是为了这个移动过程而设计的。

  这就是CVT变速箱看似违反常识的原因。

  CVT变速箱由于工作原理的局限,要求在采油门的时候尽量不要过深地采油门,直接地板油会给CVT带来过重负担,导致它的寿命缩短或直接发生故障。

  (图片来源于网络)

  坡度大车会倒退。

  汽车的“三大件”可以说就是汽车的核心部分,其中发动机和变速箱的作用更加是不可替代,因此就用车和养车,还有买车来说,变速箱和发动机都是我们应该要重点注意的部分,如果有问题的话就要另做打算或者是及时处理了。

  相信大家对发动机的了解应该已经有很多了,而对于变速箱来说,可能一些不是那么关注汽车部件的人有可能容易忽略,而不可否认的是,变速箱在动力系统当中也的确是一个“配角”的地位,不过却也有着不可替代的作用。

  不知道大家会不会好奇,为什么那种CVT的变速箱有着靠钢带来配合锥形轮传递动力和改变变速比的特殊结构,而且上面还有变速箱油,加上锥形轮表面还光滑,和钢带的接触面也好像没有太大的摩擦系数,却为什么能够保证不打滑呢?

  对此,内行人总结出来可能有这么两个原因:第一个就是虽然加了变速箱油之后可能会将钢膜与锥形轮之间的摩擦系数改变,甚至使它更滑,不过只要油缸的压力到位的话,还是不会影响其传动的摩擦力的,加上变速箱可以通过填充由多数小钢片堆叠起来的钢带和锥形轮之间的间隙来达到更紧密贴合的效果,从而提高摩擦力。

  而第二个原因就是压力缸所提供的强大夹紧力了,虽然CVT的两个接触面也是靠金属朋金属,但锥形轮工作会有油压紧紧夹住钢带,所以摩擦力还是有保证的。一般汽车的扭矩都是明确的,而基本上汽车只要能被制造出来,那么它的压力夹紧后可以传递的动力就肯定是达到满足发动机的需求后才会出厂,所以可以保证不打滑。

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