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再为CVT续一次命,日产奇骏搭载新一代变速箱

2021年04月30日 08:20:01
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来源:爱卡汽车

大众朗逸保时捷911,双离合变速箱向用户展示了什么叫代步竞赛皆可。从本田锋范雷克萨斯ES,CVT变速箱向用户展示了什么叫面面俱到。德系日系似乎最大的分歧点就在于此,双方不断扩充己方的阵容,却不愿涉足对方涉及的领域。

从表面上解释这种现象,得出的结论就是双方视彼此为眼中钉,但凡德系用的技术,日系绝对不碰,反之。真实情况并非如此,CVT变速箱的核心零件金属带,其专利都掌握在德国供应商手中,博世掌握带式专利,舍弗勒掌握链式专利,这么说CVT跟德系还算近亲。

如果将时间轴推移到CVT发展早期阶段,欧洲车可是这项技术的先行者。不过今天回头看,真正将CVT普及的却是日系车,而且日系还在不断挖掘CVT的潜力。

介绍日产新CVT之前,还是得说说CVT这种无固定齿比变速箱与有固定齿比(挡位)变速箱的差别。不论哪个厂商宣传CVT,总将它与平顺省油等特点捆版在一起,平顺倒说得过去,因为它没有固定齿比,在速比范围内可以随意切换传动比。说起来有点抽象,我们可以看看有固定齿比的变速箱,换挡时发动机转速的变化过程。

有固定齿比的变速箱,升降挡发动机转速一定是起起落落像阶梯一样,不过齿比越密这个过程转速波动越小,10AT变速箱从1挡升至10挡,转速波动已经控制的很小。

如果说10AT可以把换挡造成的发动机转速波动控制得非常理想,那么普通CVT就可以将同样的事做到接近完美。CVT不仅没有换挡顿挫而且加速快,普通自动变速箱需要一定时间为挡位切换做准备,哪怕换挡只要几百毫秒也会有动力中断,但CVT不存在这个问题,它的动力性能其实不比普通自动变速箱差,下面可以拿几款日系车来佐证。

搭载增压发动机的本田思域以及日产天籁,它们的百公里加速性能属于同级标杆水平,CVT并没有拖累加速成绩。我们已经知道CVT为何动力平顺加速快,但它又是怎么做到省油的?这里还得聊聊汽油发动机。

CVT省油是因为发动机效率分布不均匀,比如我们常说的最高热效率是指某一特定转速和扭矩输出区间,换句话说只有某一个速度范围某几个挡位匀速行驶,才维持在最省油的工况。所以动力匹配非常重要,好发动机没有匹配齿比设定合理的变速箱,那也没法发挥它的优势。

CVT在同样的驾驶环境,能根据行驶状况无级改变速比,让发动机转速维持稳定并往高效率区间靠拢,省油就是这么来的。也因为这种特性,以前经常有抱怨说CVT加速迟钝不愿意换挡。

理论上配备CVT变速箱的2.0T天籁油耗应该是同级最低的之一,但实际油耗并没有完全达到预期水平,甚至某些测试油耗会比同级还高。原因不是出在2.0T发动机上,而是与它匹配的CVT变速箱。前面还说CVT省油,现在又把费油的原因归咎于它,这不是自相矛盾?有了这个疑惑,就可以把奇骏新变速箱的优势以及CVT一些问题展开讲了。

它的特点普通变速箱学不来

CVT省油的观点仍然成立,不过这个优势只在市区比较明显,原理前面已经说过。一旦在高速上保持匀速巡航,就不需要换挡CVT优势随之消失,原因也不复杂,CVT的两个皮带轮需要施加很大的夹紧力给金属带用于传递动力,因此皮带轮需要很高的油压,这个油压是普通自动变速箱的好几倍。

变速箱油泵靠发动机驱动,发动机转速越快油泵工作速度也就越快,动力损失越大,因此高速巡航CVT并不比普通自动挡省油,这就很好解释了德系车不用CVT而是双离合变速箱的原因了,以欧洲的驾驶环境和驾驶风格,双离合的确是又快又省油。

本田对CVT变速箱传动损失做了详细研究,并给出了一份研究数据,从数据可以看到,泵油损失占CVT整个动力损失25%。

一个油泵没法同时满足上述要求,因此业内开始尝试在变速箱上配备两个油泵,这也就是前面介绍全新一代奇骏的CVT变速箱时所提到的双油泵系统。

皮带轮与钢带靠摩擦传递动力,金属与金属之间摩擦力小,所以需要很大的夹紧力把皮带轮与钢带夹紧防止打滑,扭矩越大皮带轮对钢带施加的夹紧力越大,所需的油压也就越大。

正常情况下,起步加速所需的扭矩最大,随着速度提升扭矩越来越小,皮带轮施加的夹紧力随之减少。但实际中一个油泵没办法同时调节油压和流量,所以高速行驶油泵仍提供起步加速所需的最大油压,造成油压供给过剩也就是动力损失。

双油泵系统把油压和流量拆分开,除了传统的机械油泵外,额外增加了一个电动油泵。有了电动油泵后,可以消减机械油泵的油压,不足部分由电动油泵补偿,大幅减少泵油损失。

泵油损失占CVT变速箱传动损失的四分之一,钢带摩擦损失占三分之一,要把CVT传动效率提高,还得优化钢带设计。目前暂不清楚奇骏所配备的新一代CVT变速箱针对钢带做了哪些改良,这里也就不做过多解析了。

编辑点评日产新一代CVT变速箱尽管来得有点晚,但至少赶上了新一代奇骏发布,天籁可就没享受到这波福利。搭载新动力总成的奇骏,硬件规格与本田CR-V类似,账面数据更好看的奇骏,能否做到比对手更快更省油?以奇骏的技术看问题不大。

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