现代汽车新技术：机械式无级变速器举例

无级变速器的动力来源于发动机，它也受发动机最低转速的影响，起步阶段需要配合离合器工作。此外，无级变速器的传动比范围为0.4～7，高挡的传动比仅为0.4。为使汽车在良好路面上获得正常要求的驱动力，它的固定降速比比同类汽车的主传动比高出了约一倍，因而会使发动机工作条件变差。因此一般将无级变速器与其他传动机构结合使用，以获得更好的使用效果。

1.无级变速器与电磁离合器组成无级变速传动

日本富士通重工开发了用电磁离合器代替了液力耦合器与无级变速器结合的结构形式，如图4－22所示。用磁粉式离合器与采用VDT钢带的CVT组合的无级变速传动系统，简称为“ECVT”。磁粉式离合器是靠本身的电磁力来传递扭矩的。在离合器主、从动部分之间有密闭空间，内放30～50μm的磁化钢微粒(磁粉)，密闭空间外缠绕有线圈。通电后散状磁粉在磁场中开始“凝固”，即磁粉在磁场中形成磁链，把从动毂与电磁铁连在一起。通电电流越大，磁链数目越多，磁链强度也越高，则磁粉式离合器传递转矩的能力也越大。当电流大到足以使磁粉离合器主、从动部分牢牢地接合在一起时，离合器便停止打滑。磁粉的黏结力特性与电流值成正比，所以对离合器的接合时间和力的控制，可通过发动机节气门开度与车速两个参数来控制线圈中电流的大小和通电时间的长短。

图4－22　CVT与电磁离合器组成的无级变速传动系统

1—电磁离合器；2—工作带；3—CVT；4—行星齿轮变速器。(www.xing528.com)

2.双状态无级变速传动

传统的液力耦合器和电磁离合器可以有效地解决汽车起步过程中不平稳的问题，然而这两种起步离合器不能改变转矩，不能扩大整车的传动比。因而通常可以将无级变速器与液力变矩器结合起来，利用液力变矩器改变转矩的能力，整车的传动比范围得以扩大，使汽车可以在最合理传动比的范围内运行，以提高燃油经济性。

德国ZF公司在1991年发布了一款带锁止离合器的液力变矩器与无级变速器结合的组合式无级变速器。图4－23所示为该组合式无级变速器的传动装置。发动机的动力经锁止离合器1(液力变矩器)传递到行星齿轮机构5，再经过无级变速器7传递到主减速器8，最后经过差速器9、半轴10传递到车轮。采用这种组合方式，在起步或者低速时液力变矩器工作，当汽车达到一定速度时液力变矩器变成液力耦合器，通过无级变速器进行变速，因而这种变速方式也称为双状态无级变速传动。

图4－23　CVT与综合式液力变矩器组成的组合式无级变速传动系统

1—锁止离合器；2—液力变矩器；3—液压泵；4—前进挡离合器；5—行星齿轮机构；6—倒挡离合器；7—金属带无级变速器；8—主减速器；9—差速器；10—半轴。