CVT省油主要有两方面原因:
1.CVT靠钢带或钢链摩擦传递动力,没有机械档位,对于发动机的动力输出来说,基本上没有限制。
例如,一台4AT变速箱匹配2升自然吸气发动机,假定汽车时速在每小时45千米时,变速箱档位是3档,发动机转速1400转,而汽车以每小时65千米时,变速箱升档到4档,发动机转速1600转,由于有档位限制,当汽车行驶在每小时55千米时,升到4档发动机扭矩输出不足,因此,此时只能仍然在3档行驶,并通过提升发动机转速来提速,由于发动机转速升高,油耗必然增大。这就是档位限制了发动机的在最佳功率输出的转速。
2.对于CVT变速箱来说,换挡时动力是不中断的,发动机动力始终持续输出,这也是节省油耗的一个原因。
为了降低变速箱对发动机的限制,于是人们增加了AT变速箱的档位,从最初的4AT一直到现在的9AT、10AT等,增加档位尽量使档位曲线更加平滑。但是,档位越多,带来了另一个问题,为了缓冲冲击,AT变速箱在档位切换时必须要脱开液力变矩器的锁止,使用液体传动。过多的换挡必然导致液体传动区间的增加,对油耗不利。
CVT传动效率比AT低,但CVT却比AT省油,这是为什么?
这是因为cvt的变速箱重量比at变速箱的重量要轻的多,从而减轻了油耗。cvt变速箱由于设计的原因,几乎不会出现动力消耗,源源不断的为车辆提供行驶的能力。At变速箱是需要换挡才可以提供动力的,在此期间可能会损耗燃油,从而使车辆耗油更多。有很多人在买车时,分不清是cvt 和at的区别。按照车辆的发展来看,At迟早要退出车辆历史舞台的。
一、cvt变速箱车辆的重量是比较轻的,所以耗油也会比较低一些
cvt变速箱的结构是非常简单的,它是依靠齿轮和变矩器来为车辆提供动力的。由于自身的体重比较轻巧,所以不会带来过多燃油上的损耗。At变速箱结构要复杂的多,重量也会比cvt变速箱重一倍以上,所以在损耗燃油上面也会增加太多。
二、cvt变速箱是直接向车辆传接动力的,不会受到换挡时带的动力损耗
cvt变速箱在传输动力的时候,不会受到变档的压力,操作起来也是相当流畅的。At变速箱还需要将高速变为低档,在此期间会有大量的燃油损耗,所以也是相当费油的。在实际开车的时候,cvt变速箱要比at变速箱省油很多,由于cvt变速箱的构造比较简单,后期的维修费用也会相应减少,使用的领域也是相当广泛的。
三、At变速箱使用起来可能会有顿挫感,也是相当耗油的
At变速箱的构造是比较复杂的,在换挡的时候也可能会带来顿挫感。除非是经过车主常年磨合At变速箱才会变得顺畅一些,不过它远远与cvt变速箱的顺畅感是比不了的,这也就造成了更多的耗费燃油。如果大家想要购买车辆,比较注重于能耗和操作感的话,建议还是选购cvt变速箱的。
那么,你认为cvt变速箱有哪些缺点呢?
CVT的传动效率最低,为什么CVT的车却很省油?
at变速箱的传动效率更高,但一般来说,因为At变速箱的动力系统会中断,自身重量更大,会增加车辆的油耗。所以CVT变速箱虽然传动效率不如at,但最终还是比at省油。传动效率指的是在一个固定的档位上的传动效率,但在现实生活中,我们不可能一个档位行驶。虽然AT的效率更高,但是AT换挡的能量损耗比CVT高。
除了变速箱硬件不同造成的差异,变速箱和发动机的配合也是影响油耗的另一个重要因素。其实题主的问题应该是这样问的:假设同一辆车分别配备CVT变速箱和at变速箱,除了变速不同,其他硬件完全相同,同一个人用同样的驾驶习惯走同一段路。为什么CVT比AT省油?目前汽车变速箱有两种:CVT变速箱和At变速箱。一般AT变速箱的效率会更高,但相比CV t变速箱,会损失更多的能量。
由于AT的传动效率更高,不如CVT省油。为什么会这样?因为CVT没有实体档位,而at变速箱不是这样的,它会强行向相邻两个传动比中的一个倾斜,从而影响发动机转速,进而影响发动机的动力输出。用理科生的思维回答这个问题。换档损失的影响我们知道at变速箱是有档位的。本质上是手动变速箱,只是通过变速箱控制器完成换挡操作,然后用变矩器代替离合器,既能传递动力又能改变转速和扭矩。
具体实现方式是在液力变矩器的泵轮和涡轮之间增加一个定向轮(导轮),通过控制定向轮的转速来实现泵轮和涡轮的转速差,从而控制泵轮传递给涡轮的扭矩和转速。导致更多的损失,所以会增加发动机的油耗。思维t变速箱没有固定档位,可以随着发动机速比的变化而变化。所以在发动机上不会产生额外的消耗,会比较省油。另外,CVT的动力系统在换挡时可以保持不变,而at的变速箱在换挡时会中断动力,所以每次换挡后都需要重新缓冲动力,增加了油耗。
CVT变速箱比传统AT变速箱省油吗?为什么?
无论是理论上还是实践上,CVT变速箱都比传统AT变速箱省油。主要原因是CVT变速箱与发动机匹配性更好,能使发动机始终工作在最经济的转速范围内。CVT变速箱和传统AT变速箱基本结构相似,都是液力变矩器加一套变速机构。不同的是,传统at变速箱的传动机构是一个非常复杂的行星齿轮+离合器+液压控制系统,齿轮非常清晰结构简单得多,没有固定档位,换档控制逻辑也比传统的AT变速箱简单。
因为CVT变速箱的传动比变化是连续的,不存在所谓的多级固定传动比,所以CVT变速箱换挡过程中不会出现换挡受挫,动力输出绝对是线性的。普通AT变速箱到达换挡点时,发动机转速会发生明显变化,而CVT变速箱始终保持发动机转速在最佳燃油经济性点附近,几乎没有波动,因此整个换挡过程非常平稳。CVT变速箱最大的优点是可以在其传动比范围内无限线性调节传动比。基本上发挥了发动机的最大经济性能,因此其油耗非常低。
CVT变速箱和传统AT变速箱的传动效率在85%左右,但CVT变速箱在启动后可以全程锁止变矩器,而传统AT变速箱在换挡瞬间必须释放解锁离合器。因此,换挡时,带CVT变速箱的车辆可以不间断地连续输出扭矩,而传统的AT变速箱换挡时会失去动力。从这个角度来说,CVT变速箱也更省油。CVT变速箱最大的缺点是不能承受过大的扭矩,加速能力不强。所以CVT变速箱更适合在城市中行走。如果想要更好的驾驶体验,或者驾驶条件不是很好,选择AT变速箱更合适。
当车辆以一档起步时,一档的传动比为4.696。车速提高后,适度提高传动比,会提高发动机利用率,有助于降低油耗。例如,当发动机速度恒定并且车速增加而不增加发动机负载时,传动比可以从4.696增加到3.333。AT变速箱的传动比是固定的,不是一档就是二档,中间档不存在。即使在9AT,传动比也不理想。此时只能通过提高发动机转速来提高车速,车速触发升档线后进入二档,这种情况会持续循环,直到达到最高档。
CVT变速器为什么会省油,有什么原理?
这个你看完下面的文章就会有一个了解啦:CVT(Continuously Variable Transmission),连续可变变速器,或称无级变速器。 CVT并不是什么先进的设计。相传最早是由大画家达·芬奇发明的。这种变速机构在纺织机、机床等工业机械上普遍使用,有很多种形式的设计。而且锥轮和皮带组合的CVT形式,从几十年前直至现在,一直出现在轻型摩托车上,并成了现代车用CVT变速器的主流形式。不过用在汽车上的CVT要求零件稳定耐用,可以承担更大扭矩,廉价的摩托车配件肯定不行。于是诸如博世、采埃孚等汽车零件供应商,以及各汽车厂商自身,都在努力研发用于汽车的CVT变速器。在确定锥轮和皮带是目前最好的CVT形式之后,亟待解决的便是橡胶皮带耐用性差,传动效率不高等问题,于是金属链带诞生了。(博世公司对CVT的研发非常深刻,很多CVT方案都是博世设计的,不过博世公司并不批量出售变速器整体,只卖技术以及核心部件:金属链带,世界上大部分CVT变速器的链带都是博世提供的。)
结构分析
虽然CVT的锥轮和链带的形式与MT、AMT、DCT的齿轮组,以及AT的行星齿轮组大相径庭,但变速的原理是一样的。MT、DCT每个挡位都有一对相应的齿轮作用,其中低挡位为小直径的主动轮带动大直径从动轮,随挡位提升,主动轮变大,从动轮变小(AT虽然没有这种直观的变化,但齿轮作用原理一样如此),而CVT以两对锥轮组代替MT、DCT上复杂的齿轮组,根据扭矩和输出功率的变化,锥轮组也在按照预定的模式在电脑及其液压油缸的控制下相对变化:负荷大,需要大减速比时,主动锥轮组向两边分开,形成较小的工作圆,从动轮向中间挤压,工作圆较大;而负荷变小时,则反之。并以其中的链带作为动力传递。这样的运动形式,和其他变速器的变速原理完全一样,殊途同归而已。而根据动力需求制造出任意齿比的“挡位”,在速比变化时,没有了换挡的冲击,这便是无级变速的原理和意义。
一个常规CVT变速箱的结构稍显复杂,但实际零部件数量,以及工艺水平并不比AT更高端。现代车用钢带式CVT其结构是这样的:一个与AT结构一样的液力变矩器、用以调节运转方向的单排行星齿轮(AT上则是多个多排行星齿轮组)及其离合器、以及“灵魂部件”CVT锥轮组和金属链带。这种设计让CVT变速器在个体上可以更紧凑一些。 目前车用CVT的变速元件基本上都是锥轮和钢带的形式,但前端部件则因不同厂商的设计理念,有着不同形式。例如大多数CVT匹配的动力缓冲部件都以带锁止离合器的液力变矩器为主,但奥迪的multitronic CVT则使用多片离合器代替变矩器。原因有二:1、发动机扭矩足够大,无需变矩器增矩,而且CVT不太注重扭矩的作用;2、多片离合器在效率上要高于液力变矩器。日产的最新的xtronic也有非同寻常一面,其行星齿轮增加一组离合器之后,可以实现2前进挡+1后退挡的工作形式,这样的话可以提高速比范围,让锥轮和钢带在稍微小一些的范围内,更高效的工作,而这样看来整个变速箱就相当于AT和CVT的组合。
动态分析
在这种区别下,变速器对发动机的动力需求也有了些许变化。通常有挡位的变速器,对扭矩这一数据的需求较多,在加速过程中,因为挡位的变化,发动机转速也在波动,并一次次向高转速的高功率区域冲刺,而扭矩的作用,就是让发动机更有力地从低功率冲向高功率,扭矩越大(尤其是低速扭矩),这一过程越短,我们强调扭矩对加速的影响是针对有挡位的变速器而言,并且挡位越少,这一效应越明显。 而CVT在加速的过程中对扭矩的要求则不是那么明显,驾驶者完全可以通过控制油门踏板的位置,让发动机达到某一转速(或最大功率转速),此时扭矩和功率的输出基本恒定,变化的只是锥轮组的变速比,以及车速。由于不需要发动机转速的波动,我们就可以精确的控制发动机在经济工况、既定加速工况、最大输出功率工况下工作,发动机也就会理想状态下全心全意地工作。这种模式是有挡位发动机无论如何也无法做到的,就算档位再多,也只能逐渐接近这种工况。所以,CVT从理论上讲是传递动力的最好方式,前提是CVT能够消除其致命弱点:“打滑”。“打滑”是CVT无法回避的现象,这种现象又归罪于其结构设计。其他形式的变速器在动力传递上,是以离合器和齿轮连接,虽然离合器之间是以摩擦力结合,但结合之牢固,可以将其视为刚性连接,就算是液力变矩器会有相对转速差,但其间仍有离合器可以相连,况且就算是因转速差而引起的“滑动”,这种“滑动”也可以产生“增矩”的作用,而非失速。而CVT变速器中,变速机构 锥轮和链带的链接的接触面积比较小,又是时刻变化的,与刚性连接相差甚远。虽然可以通过锥轮压紧来提升张力,增加摩擦力,但这仍然无法治本。当然,这一现状可以通过一系列技术来改善,例如博世的新式链带以“推动”的方式替代了传统链带“拉动”的动力传递效果,日产的两级变速结构使锥轮和钢带能在较为稳定和高效的范围工作,匹配了CVT的新骐达1.6T在加速方面也超过了竞争对手,甚至开发了可以适配3.5L发动机的CVT。所以随着研发的进程,CVT天生的缺陷在逐渐改观。 针对前文对CVT的特点分析得出,CVT的动力传递会因“打滑”而降低效率,单从此处而言,CVT在油耗方面不会有什么好作为。但从发动机角度来看,因为CVT连续变速的特点,使发动机一直处于一种“舒服”的状态工作,这样看来,CVT还算是一个很理想的机械。综合起来就是,CVT的传动效率较低,但可以让发动机在经济转速下连续工作,达到节油的目的,前提是你不要过分要求它的性能,也就是说,尽量避免激烈驾驶和高速行驶。 仍以骐达举例,我们在轮上功率的环节中测出,装备CVT的骐达在效率上要落后装备AT的英朗不少,但性能相差不大,而且油耗方面骐达以微弱优势胜出,事实也证明了上面的理论。
综合分析
在本世纪初期,CVT还是个稀罕物的时候,这玩意确实不便宜,但在目前阶段,很多技术问题都逐渐解决,产能相对扩大,成本也大幅降低,一些用于小排量车型的CVT变速器的造价甚至低于人民币5000元,这样的价格足以对抗技术落后但成熟的4AT,所以很多国产车型都将CVT装车,并将其作为卖点,毕竟舒适性和燃油经济性要高出4AT一截。
但目前CVT的发展似乎到了一个“坎”,从结构上看,AT似乎是仍然是最合理的自动变速方式,而8速甚至更多挡位的设计,让其平顺性和经济性都趋于CVT。当然CVT仍有一大批拥趸者,例如日产,丰田反而在最近几年开始努力推广。所以在目前看来并不能过多的评论CVT的趋势,或者在不久的将来,两者会有“联姻”的可能。
为什么帝豪用cvt变速箱费油而威驰用cvt变速箱省油
变速箱的效率对一辆车的油耗有着很大的影响,效率越高,越有助于降低油耗。但是CVT变速箱恐怕是一个例外。因为大家都知道CVT变速箱的效率在所有自动变速箱中几乎是垫底的水平,但是CVT省油也是一个流传已久的说法。那问题来了:既然CVT变速箱效率那么低为何还能比其他自动变速箱省油呢?今天咱们就来聊聊这个话题。
CVT变速箱的效率为什么低?
上图是某个专业机构对日产的CVT8变速箱做的测试,从结果可以看出来CVT变速箱的效率确实不高。而CVT变速箱效率低主要有这几个原因:
(1)油泵消耗了大量动力,CVT变速箱最怕什么?当然最怕打滑了。为了避免打滑只能让锥形轮紧紧夹住钢带,而这夹紧的动力来自变速箱油泵,在行驶中油泵时刻都要提供足够的压力让锥形轮夹紧钢带,所以CVT的油泵需要消耗更多的动力。
(2)“打滑”损耗,这里说的打滑是一种微观的打滑,并不是我们想象中钢带在锥形轮上擦出火星子的那种打滑。因为变速箱运行时传动钢带与锥形轮是不断接触、旋转、分离的,而在这个过程中钢带与锥形轮之间其实是有很轻微的相对移动,由于锥形轮紧紧夹着钢带,所以这些微小移动也会产生一定的损耗。
(3)钢带自身的阻力,CVT传动钢带内部有很多层钢环,钢环被锥形轮挤压拉伸,将金属片紧紧“按”在锥形轮之间,变速箱运转时钢环也要跟着一起转动,而钢环本身有一定的弹性,转动时钢环不断被弯折、拉伸,必然会产生一定的阻力。
以上几点就是CVT效率低的主要原因了,而且这都是CVT变速箱所特有的,因此在自动变速箱中CVT的效率并不高。既然效率并不高,那为何人们总认为CVT变速箱更省油呢?我认为主要有这几个因素:
1、CVT相对于以前老旧的AT变速箱来说确实省油
十年前甚至更早,家用车的自动变速箱还是以AT为主流,当时自动变速箱还属于比较高端的存在,既然高端那平顺性必须要保证,这样才能配得上高端的称号。所以当时的AT变速箱格外注重舒适性,大部分情况下液力变矩器都不锁止,就靠液力变矩器在那里边滑动边传递动力,这样换来的是平顺性,但牺牲了油耗和驾驶感受。结果就是变速箱本身效率并不低,但被液力变矩器拖后腿导致AT的油耗整体偏高。
而CVT换挡平顺,根本不用担心换挡顿挫的问题,不需要液力变矩器频繁滑动去缓冲换挡冲击力,所以在那个时代CVT的油耗几乎是碾压AT的。不过这些年来限于油耗、排放的压力,AT变速箱也开始注重油耗了,一方面厂家通过增加档位数尽可能使各个档位衔接更平顺,另一方面对各个部位进行优化,降低变速箱自身损耗,同时增加液力变矩器的锁止范围,这样一来CVT对AT的油耗优势就不那么明显了。
2、使用CVT变速箱的以小排量车居多
在同样的尺寸下CVT变速箱无法承受太大的扭矩,所以大都是一些经济型小车在使用CVT变速箱,这些车一般自重都不大,发动机排量也不大,一般都是1.6L-2.0L之间,油耗再高也高不到哪里去。而AT、双离合更多地被那些大马力车所使用,这些车自重更大,马力更大,想省油都难,这无形间也在影响着人们的认知。
比如1.6排量的轩逸,平均油耗6升,2.0T的迈腾,平均油耗10升,很多人更容易注意到两者油耗的差异,也很容易忽略两者动力、自重等方面的差异。所以长此以往人们也会潜移默化地认为CVT省油。
3、CVT变速箱可以让发动机工作在最佳效率区间
这是CVT变速箱省油的最重要因素,在行驶中变速箱总能选择合适的传动比,让发动机工作在最省油的状态。要知道发动机在不同状态下其热效率差别很大,这对油耗的影响非常大。就拿我们走路来打比方,带档位的变速箱就好比在路上给你画好了足迹,你必须踩着足迹走,足迹跨度太大走起来步子迈得大,很费劲。足迹跨度太小的话步子频率太高,也会累而且也不舒服。而CVT就相当于在平路上自然走路,不累的时候步子可以迈大一点,累了步子可以小一点,关键是步子大小没有限定,你可以自由控制,我们就可以根据自身体力很自然地选择最舒服、最省劲的步伐去走路