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日产另类CVT ：滚轮式 Extroid CVT 详解 2011-08-03?15:15 clarkliu 发表评论 阅读评论 浏览量：2,385 views??? CVT是一种当今比较流行的变速箱，是我们大家俗称的无级变速箱。无级变速箱能给我们带来没有换档冲击的平顺感觉，并拥有持续动力输出的特性。对于钢带式CVT来讲，大家并不陌生。如下图（图1)和（图2）所示：钢带式CVT是通过改变两个可加紧滚轮之间的距离，并以钢带为传递媒介来调整输入输出扭矩比和转数比来达到传递动力的。 图1 传统钢带式CVT 图2的动画假设左侧为连接发动机的CVT输入轴，右侧为连接轮子的输出轴。当起步阶段时，需要大扭矩，则左侧的两个轮盘距离加大，让钢带在小直径下运行，而输出轴侧，让两个轮盘距离减小，使钢带在大直径下运行。前小后大的设定使发动机扭矩被放大了，放大倍率等于输出轴直径除以输入轴直径。而中速时，前后基本保持相同的转数。高速时扭矩需求较小，则输入轴用大直径传递，输出轴用小直径传递，让发动机转数保持低转数，而轮子转数为高转数。这就是钢带式CVT传递的原理。 图2 传统钢带式CVT原理 钢带式CVT有他的不足，比如说钢带的强度带来不能传递太大扭矩的问题。如果发动机扭矩太大，将会导致钢带打滑或断裂。 ——————————————————————————- 而下面所讲到的是另一种CVT，它不需要钢带传递，能够传递更大的扭矩。更适合大排量后驱车，这就是日产研发的另一种CVT，日产命名为Extroid CVT。 作为一款为后驱设计的CVT，Extroid CVT的外部结构，如下图（图3）所示： 图3 Extroid CVT后驱变速箱结构 ————————————————————————————— 如果把这个变速箱用很横截面图画出来就是下图(图4）的样子，发动机通过液力变矩器与输入滚轮相连。输入滚轮为红色区域的一个整体，通过中间传递滚轮把扭矩传递给输出滚轮。输出滚轮在中央有一个传递齿轮，在末端也有一个传递齿轮，这样就把扭矩传递给轮子了。 图4 Extroid CVT后驱变速箱横截面图 ——————————————————————————— 下图（图5）是这个变速箱的核心部位的写真，如图所示： 图5 Extroid CVT核心部分 它有两个相同的单元组成，每个单元有左右两个圆盘（他们之间的距离不变），传递扭矩是每个单元中间两个传递滚轮来完成。输入滚轮（左右最外侧）通过中间的横轴相连，而输出滚轮是套在输入滚轮连接轴上的，中间有一个齿轮用来连接传动轴。通过改变传递滚轮的角度让圆盘不同部位和滚轮相接处，达到变换扭矩和转数的目的。这里的中间传递滚轮的角度是根据电脑控制的，角度始终让两个滚轮能够完成同速输出，同扭矩输出。 ——————————————————————– 如果把一组单元拿下来看（图6），中间传递轮通过旋转角，让自身同时跟输入滚轮和输出滚轮接触（图中所示为红色区域）。在这个状态下，就是汽车起步时候或者急加速的状态，输入盘转数高（发动机转数高），输出盘转数慢（起步状态下）。这样就有了一个放大扭矩的效果。扭矩放大的比例，就等于两条红色接触区域周长的比值。 图6 起步或加速状态下的滚轮状态 如果在高速巡航状态下行驶(图7），不需要发动机输出很高扭矩，并且要求发动机转数很低达到节油效果。那么，中间滚轮就调整到下图的位置，让输入轴在外圈接触，让输出轴在内圈接触。这样发动机转数很低就可以输出高转数给轮子，适合高速巡航。 图7 高速巡航下的滚轮状态 —————————————————————– 那么，中间传递滚轮是通过什么形式控制的呢？如下图（图8）所示。两组（4个）中间轮如过转数不同步就会带来大量的热量损坏CVT。为了避免两组（四个）中间动力传递滚轮的不同步运转，NISSAN采用了这套控制系统。这套系统能精确的控制每个滚轮的角度和旋转速度，每个滚轮都由一个单独液压单元控制的液力伺服活塞控制。旋转的角度由精密摇杆传递给CVT控制器，这样回馈来的角度信号再转化为液压信号做动态补偿。使每个滚轮负载相同，转数相同。这个CVT控制器同时监测节气门位置信号，引擎转数信号，输入盘转数信号，输出盘转数信号，档杆位置，电压，油温等信号来高精度控滚轮的状态。 图8 滚轮高精度变比控制系统 —————————————————— 有的朋友会问，打滑的问题是如何解决的呢？ 首先，滚轮不是普通的钢材质，而是精密加工的钼锰合金。表面经过超精细研磨达到超镜面平滑度。另一方面，输入输出滚轮和中间滚轮之间的接触不是金属与金属之间的直接接触。 中间的接触层是一种NISSAN研发的变速箱油。 这种油膜拥有巨大的抗剪切力，而且通过液压的挤压，在输入输出滚轮和中间滚轮之间形成一层油膜。该油膜拥有独特的分子结构，当剪