吕品
开博时间：2016-11-21 20:31:00《汽车导购》编辑
技术前沿 万变以致远
2009-12-24 23:09:06 在如何使用发动机这个问题上，设计师的原则是，尽可能在起步和怠速之外所有的工况下，将发动机转速尽量稳定地控制在它能够发挥最佳动力性或者燃油经济性的转速区间内，或者两者兼顾。理论上，没有一种变速器能比CVT无级变速器更好地完成这个任务。
会开车的人越来越多，但很多人可能没有仔细想过，变速器到底变的是谁的速？由于发动机的扭矩和转速变化范围很小，必须通过改变传动比的方法，扩大驱动轮的扭矩和转速范围，以适应不同的行驶条件。但从驾驶者的使用角度出发，发动机最重要的参数是它的功率、扭矩以及油耗（发动机油耗不同于整车油耗，单位为g/kW·h而非L/100km）。对于一款定型的发动机来说，前两个参数都严格依赖于转速，因此变速器存在的最主要作用就是帮助驾驶员控制发动机的转速，从而满足整车对动力性和经济性的要求。以手动挡车型的加速过程为例，驾驶员持续踩踏油门踏板，发动机转速上升，扭矩和功率在一定转速区间内随之增大，车速也逐步提高，但转速上升到一定数值时经济性会大大降低，此时升挡（实质是改变传动比）可以降低发动机转速使其回到经济转速区间以降低油耗。而在正常行驶过程中如果需要急加速，则可以通过降挡迅速提高发动机转速，从而大幅度提升发动机的扭矩输出，满足动力性的要求。
目前，市面上最常见的车用变速器可分为手动和自动变速器两大类。不管是手动变速器还是自动变速器，它们都属于有级式机械变速器，本质上都只能提供有限的几种传动比。在车辆行驶过程中，它们可以按照车速及负荷变化，人工或自动选择挡位。这种情况下，发动机转速与车速的关系是由传动比来决定的。显然，发动机的特性决定了有级式变速器不一定能有效保证发动机功率输出和最优燃油经济性。因此，通常的解决方法是增加挡位的数量，但同时这也受到齿轮箱构造、重量、成本等方面的限制，可以说是治标不治本，改善而不能改变。
无级变速器（ContinuouslyVariableTransmission，简称CVT）有若干种分类，包括摩擦式、电传动式、静液传动式以及滑动离合器式，目前广泛应用的金属带式无级变速器属于其中的第一种类型。金属带式无级变速器由VDT公司取得重大突破，所以习惯上又称为VDT—CVT，其关键部件包括：金属传动带、工作轮、油泵、起步离合器、中间减速机构以及控制系统等。传动器的主、被动轮由固定和可动的两部分半锥轮组成，其工作面大多为直线锥面体，从而形成V型槽，与金属带啮合。当输入工作带轮的可动部分沿轴向外移动，输出工作轮的可动部分沿轴向内移动，使得输入带轮工作半径变小，而输出带轮半径变大，输出与输入带轮的工作半径之比变大，即传动比变大，反之，传动比将变小，由于工作半径大小变化是连续的，所以称之为无级变速。
CVT变速器能够使发动机转速与车速获得相应的连续变化，从而确保最大限度利用发动机特性，使车辆的动力性与发动机燃油经济性获得最优匹配。这就是无级变速器的显著特点。此外，CVT变速器不存在有级式机械变速器挡位转换时带来的冲击，提高了乘坐的舒适性。CVT变速器还可以改善汽车尾气排放。汽车行驶时所排出的有害物质含量与发动机工作状态有关，当发动机在非稳态工况时，它所排出废气中的有害物质含量高。而有级式机械传动，速比变化量由人工操作完成，导致发动机转速变化范围较大，使发动机处于非稳态工况。所以，汽车排放中废气有害物含量高，污染环境严重。对于CVT无级变速，可控制发动机经常处于经济转速区域内运转，也就是在较小污染排放的转速范围内工作，从而降低了排气污染。
