CVT无级变速箱有着结构简单、体积小、重量轻、平顺省油等优势,在小排量车型上很常见。对于CVT的结构,不少车迷朋友都耳熟能详。一般来说,CVT的核心是锥形轮和钢带。近些年CVT性能的提升,正是得益于钢带结构和材料的进步。但如果我告诉你,CVT无级变速箱不用锥形轮和钢带也行呢? 
在目前主流的CVT无级变速箱中,核心是锥形轮和钢带。近些年CVT性能的提升,正是得益于钢带结构和材料的进步。
也许你要说,“CVT不用钢带,那用个球啊?” 恭喜你答对了,就是用球。 CVT无级变速箱早在19世纪就已诞生。在100多年的发展历程中,出现了很多种不同结构的CVT,主要可以分为两大流派,一种是我们熟悉的锥形轮-皮带/钢带结构,另一种则是以球体作为核心变速元件。 球体如何实现传动比的变化?在球体的转动轴一定的情况下,球体上不同的点转动一周移动的距离是不同的。通过改变球体转动轴的角度,与球体接触的动力输入端和输出端就能形成转速差,从而改变传动比。 
在球体的转动轴一定的情况下,球体上不同的点转动一周移动的距离是不同的。通过改变球体转动轴的角度,与球体接触的动力输入端和输出端就能形成转速差,从而改变传动比。 
还有一种方法是不改变球体转动轴,而改变动力输入端、输出端与球体的接触点,从而改变传动比。比如图中这种名为Milner CVT的变速箱,就是通过改变滑块的位置来改变传动比的。 
使用球体作为变速元件的CVT无级变速箱体积非常小,甚至能整合到自行车的花鼓当中。图为用在自行车上的NuVinci N360无级变速箱。 
图为NuVinci N360无级变速箱的内部结构。可以看到它是通过改变球体转动轴的角度来改变传动比的。 
在2017上海车展上,来自美国的汽车零部件厂商德纳(DANA)展出了一款以球体作为变速元件的CVT无级变速箱。德纳将其称之为VariGlide行星变速箱。它的原理与NuVinci N360类似。 
德纳行星变速箱主要由输入环、输出环、中心环、旋转滚珠组成。在它们之间充满着牵引传动的流体润滑油膜。油膜受压时瞬间变成刚性,可使滚珠与环之间不产生相对滑动,从而传递转矩。 
德纳行星变速箱的一大优势是体积非常小,甚至比液力变矩器还要小一圈。同时,它还比传统CVT有更高的传动效率,能承受更大的扭矩,在燃油经济性方面也有优势。 
德纳行星变速箱能够适配多种车型,兼容前驱、后驱、四驱布局。并且它还能与普通的自动变速箱、双离合变速箱串联,以获得更宽泛的传动比。 
目前电动汽车普遍采用单一速比减速器,起步虽快,但随着电机转速上升,扭矩下降也很快。德纳行星变速箱体积小,能轻松适配电动汽车,优化电机转速,同时又不破坏电动汽车顺畅的驾驶体验。 编辑点评:以球体为变速元件的CVT无级变速箱问世已久,但是由于存在各种问题,还未能应用到汽车上。德纳行星变速箱解决了这些问题,表现值得期待。目前,德纳已经在与两家大型整车企业合作,准备把这项技术应用到量产车型上。它能否撼动锥形轮-钢带结构在CVT无级变速箱领域的垄断地位呢?让我们拭目以待。
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