本田CVT技術(shù)研發(fā)動(dòng)態(tài)
本田2011年底曾宣布今后將逐步采用新一代動(dòng)力傳動(dòng)系統。其中包括雙電機式混合動(dòng)力系統、五種汽油發(fā)動(dòng)機以及三款無(wú)級變速器(CVT)等。本田計劃三年內將這些產(chǎn)品的燃效性能進(jìn)一步提高。
三款CVT
本田開(kāi)發(fā)出了燃效提高5%~10%的新一代CVT(無(wú)級變速器),這3款CVT分別面向微型乘用車(chē)、小型車(chē)(1.3~1.8L級別)及中型車(chē)(2.0~2.4L級別)。
本田微型乘用車(chē)用CVT為輸入端設有減速器的輸入減速(Input Reduction)型。但與大發(fā)工業(yè)同為輸入減速型、采用行星齒輪式的CVT不同,以采用平行雙軸減速器為特點(diǎn)。其皮帶可與小型車(chē)用CVT共用,皮帶寬度為24mm,變速比范圍為5.5。燃效比原來(lái)的4檔自動(dòng)變速器(4AT)提高了10%。從2011年12月上市的新款微型車(chē)“N BOX”開(kāi)始配備。
小型車(chē)用CVT不僅將變速比范圍由現行CVT的5.7擴大到了6.2,還提高了皮帶輪壓力的控制精度。并且通過(guò)提高機油泵的效率,使勻速行駛時(shí)的損失減少了20%。從而使燃效比原來(lái)的CVT提高了7.5%。
中型車(chē)用CVT也將變速比范圍由現行CVT的5.5擴大到了6.5,還減少了摩擦損失,從而使燃效比原來(lái)的5檔自動(dòng)變速器提高了10%。
本田正計劃在全球推廣CVT技術(shù),北美款“雅閣”也將配備CVT。此前北美款雅閣一直使用5檔自動(dòng)變速器(5AT),新款CVT的目標是使市區高速混合模式燃效提高10%。
中型車(chē)用CVT
本田于2012年4月局部改進(jìn)了“Stepwagon”,將此前JC08模式燃效由7.46L/100km提高到了6.67L/100km。該車(chē)的整體燃效提高了12%,除了怠速停止機構產(chǎn)生的效果之外,其余5%要歸功于改進(jìn)更新后的CVT。
今后本田將在排量2.0~2.4L車(chē)型上標配該CVT。通過(guò)擴大皮帶輪的軸間距離,將變速比范圍從原來(lái)的5.5擴大到了6.5。不過(guò),包括油壓閥等控制系在內的CVT整體外形尺寸并沒(méi)有變大。此外,本田還提高了CVT專(zhuān)用潤滑油的粘性,降低了獲得相同傳遞扭矩所需要的接觸壓。并且將推壓皮帶輪的油壓活塞面積加大了約20%。憑借這兩方面的效果,降低了油壓,減少了油泵的損失。
本田曾在2011東京車(chē)展上提出“所有級別實(shí)現最低燃耗”的目標,此次實(shí)現了其中一部分。JC08模式下的燃耗方面,前輪驅動(dòng)的Stepwagon的G款為6.67L/100km,改進(jìn)前G款為7.46L/100km,因此提高了約12%。由于廠(chǎng)商選配部分的不同,燃耗也有與上述數值不同的情況。
各種新技術(shù)對于提高整車(chē)燃效的作用,按貢獻率大小排列依次為怠速停止機構、CVT、空氣阻力,以及LED。
中型車(chē)用CVT匹配2.0~2.4L排量發(fā)動(dòng)機,該CVT計劃在全球應用。其中也包括汽車(chē)行駛距離較長(cháng)、使用環(huán)境嚴峻的地區。因此,新型CVT以可靠性和耐久性為重點(diǎn)重新進(jìn)行了設計。
而且,為了提高機油泵的效率,還采用了各有兩個(gè)進(jìn)油口和出油口的鏈條驅動(dòng)型葉片泵(Vane Pump)。低轉速時(shí)可使其中一個(gè)出油口噴出的機油返回輸入端,以半噴方式來(lái)降低驅動(dòng)損失。這種方式雖以前也在使用,但此次擴大了半噴范圍。
微型車(chē)及小型車(chē)用CVT
除了中型車(chē)用CVT外,本田還在不斷更新用于微型車(chē)及小型車(chē)CVT。最初投放的是微型車(chē)CVT,已應用在2011年12月上市的NBOX上。此外,還計劃更新用于飛度等小型車(chē)的CVT,并用其代替AT。
應用于N BOX的微型車(chē)用CVT構造與中型車(chē)用CVT完全不同,最大的區別在于驅動(dòng)力傳向變速皮帶輪之前,利用減速齒輪降低轉速的“輸入減速”方式。
通常的CVT往往會(huì )在發(fā)動(dòng)機曲柄軸的同軸上并列配置變矩器、進(jìn)退切換機構及一級皮帶輪。因此,發(fā)動(dòng)機產(chǎn)生的驅動(dòng)力會(huì )直接以發(fā)動(dòng)機轉速傳輸給一級皮帶輪。而輸入減速方式則是用減速機構降低轉速,所以一級皮帶輪會(huì )以更低的轉速旋轉。
皮帶轉速若提高,構成皮帶的金屬帶之間的摩擦便會(huì )增大,損失也會(huì )增加。通常車(chē)輛的發(fā)動(dòng)機扭矩較大,遞給一般不會(huì )高速運轉,在驅動(dòng)力傳遞給皮帶輪之前減速所帶來(lái)的好處有限。但微型汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機轉速較高,CVT的效率容易降低,所以采用了這種方式。
新型CVT的變速比范圍為5.5,小于中型車(chē)用產(chǎn)品。但比此前4AT的4.5左右有大幅增加。與4AT相比,燃效可提高10%左右。CVT的重量為60kg,在輕型車(chē)產(chǎn)品中為最輕。
本田小型車(chē)用新型CVT也在開(kāi)發(fā)之中。其匹配1.3~1.8L排量發(fā)動(dòng)機,將變速比范圍由原來(lái)的5.7擴大到了6.2。據本田介紹,擴大變速比范圍時(shí),是擴大起步端還是高速端的變速比,決定了其特性是重視性能還是燃效,小型車(chē)用CVT將設定為高速端采用更高檔位。而且,通過(guò)減少機油泵的損失,使勻速行駛時(shí)的損失減少了20%。由此,可使燃效比原來(lái)的CVT提高7.5%。
捷太格特開(kāi)發(fā)高燃效CVT鏈條
捷太格特(JTEKT)曾展示用于無(wú)級變速器(CVT)的能夠提高燃效、可代替皮帶使用的鏈條。采用該技術(shù)后,10·15模式燃效能提高3%~5%。
這種鏈條被稱(chēng)為“CVT用捷太格特卷鏈(JTEKT Involute Chain)”。采用開(kāi)有兩個(gè)孔的8字形板狀部件(鏈環(huán),Link),利用壓入孔內的鏈銷(xiāo)(Pin)及名為棒條(Strip)的棒狀部件連接相鄰的鏈環(huán)。鏈環(huán)沿著(zhù)鏈條的橫寬方向(鏈環(huán)的厚度方向)以一定間隔重疊配置,因此鏈環(huán)之間不易產(chǎn)生摩擦。
每個(gè)孔中各壓入了一根鏈銷(xiāo)和一根棒條,并且相互接觸。鏈銷(xiāo)呈內卷曲面、棒條呈平面狀形成了接觸面。因此,當鏈條旋轉、鏈環(huán)與相鄰鏈環(huán)之間的夾角發(fā)生變化時(shí),鏈銷(xiāo)和棒條會(huì )在旋轉的同時(shí)相互接觸,由于是滾動(dòng)接觸,因此接觸面不易打滑。
此外,由于與鏈輪的V槽壁面接觸的只有鏈銷(xiāo)部分,因此還具有與鏈輪間的摩擦較小的特點(diǎn)。
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