为什么丰田混动要用CVT而不用AT变速箱?

早晚笑死在评论区1


丰田THS混动用的不是CVT而是ECVT,这两者就是千差万别,完全不是一类。严格的说丰田混动就没有传统燃油车的中的变速箱,是依靠电机和行星齿轮组来改变齿比的。因为齿轮间转速可以自由相对调整实现转速和扭矩的连续不间断变化,实现无级变速。而为了方便理解,起了个ECVT的名字。但是ECVT和CVT在结构和原理上完全不沾边,更不可能和AT搭上关系。

一:CVT结构原理

主要结构:主动轮、从动轮、钢带,链、液力变矩器、控制单元。

1.原理

发动机输出的动力→液力变矩器→主动轮→钢带→从动轮→减速齿轮→输出。
发动机运转输出转速传递给主动锥轮,主动锥轮的主动盘通过液压力作用可以靠近或者远离从动盘;同理从动锥轮的主动盘也是可以通过压力力作用靠近或者远离从动盘。主动锥轮和从动锥轮之间是通过钢带(链)来传递转速或者扭矩。钢带(链)通过主动盘和从动盘压紧后的摩擦力来传递动力。比如低档位需要提供较大的扭矩时:1.主动轮主动盘和从动盘之间距离增大;2.从动轮的主动盘和从动盘之间距离减小;3.此时从动盘侧就能“撑大”钢带的半径;4.主动盘侧钢带半径减小,实现较大传动比输出。


2.为何能实现无级变速

要想实现无级变速,主、从动轮可以根据工况需求改变主动盘和从动盘的距离,这样主、从动盘距离远的一侧轮就以较低传动比转动而距离近的一侧轮就可以以较大传动比转动。因为主、从动轮是通过电控液压改变主动盘和从动盘的距离且通过钢带传动(没齿轮),所以在设定最小---最大传动比范围内可以实现连续不间断的无级变速。最核心的一部分还是要靠变速箱的控制单元PCU,什么时候放大扭矩,什么时候减小,改变幅度差异等都需要经过精准的判断。CVT原理很简单但是用起来好不好控制单元起着决定性因素。

二:丰田THS中的ECVT

最不是CVT的“CVT”,跟CVT没什么关系,类似CVT的无级变速的无级传动比变化,结构和原理也不同。


1.丰田THS系统的主要组成有发动机、功率较小的1号电机、一套行星齿轮组、功率较大的2号电机、PCU控制单元、离合器等。1号电机和行星齿轮组太阳轮相连;发动机输出端和齿轮组行星架相连;齿轮组外齿圈同时连接2号电机和动力输出端。1号电机用于车辆的启动和发电,2号电机用于动力输出和动能回收,行星齿轮组用于动力的分流。电机、发动机和行星齿轮组之间通过PCU的控制根据不同车况进行精准控制,要么以电机取代发动机方式输出动力,要么电机+发动机混合输出,要么主要以发动机高热效率转速运转输出动力。从而实现电机为主、混合为主、发动机为主的三种输出模式。

(1)启动,1号电机运转带动太阳轮,然后带动发动机运转

(2)怠速,发动机运转后,1号电机转变为发电模式来发电

(3)起步,2号电机作为电动机将动力通过齿轮盘传递给车轮

(4)行驶,匀速工况以发动机高热效率运行区间输出动力为主;加速情况下发动机和2号电机都会将动力输出给齿轮盘,传递给车轮。

(5)减速,2号电机充当发电机对动能进行回收后对电池充电。

(6)倒车,主要由2号电机通过反转带动齿圈反转,从而将反向动力传递给车轮,完成倒车。

那为何说ECVT可以实现无级变速?

关键就在于这个行星齿轮组,就是利用行星齿轮组间各齿轮的转速关系来实现输入端和输出端转速比的变化,叫行星齿轮组差速功能。因为2发电机和齿圈相连可以直接传递转速而发动机和行星架相连,传递转速需要再通过行星轮再到齿圈,而行星轮和行星架与齿圈是开放式的,所以它们的转速比可以实现差速式的连续变化。如果想要控制发动机的转速保持在较高热效率区间,则需要电机对太阳轮和齿圈转速的控制。

这里面的核心问题仍然是“如何精准控制”,就涉及到PCU控制策略,虽然THS混动原理和结构看似简单,不过难点仍然是软件方面,这需要大量的实验和经验总结。

↑图:丰田ECVT+4AT

所以,ECVT和CVT不是一回事不要混淆,更不可能和AT有什么关系。但是值得一提的是丰田也有ECVT+AT的“创新”组合,ECVT模拟十档-ECVT+4AT,目的就在于扩大转速比范围从而保证车辆的加速性和燃油经济性,这在雷克萨斯的LS和LC系列车型中搭载。


旋转的方向盘


这个问题由我老龚说车为你专业阐述。

大家都知道其实丰田汽车有参股爱信精机公司,也可以说爱信的AT变速箱算是丰田旗下生产。同时爱信的6AT变速箱质量稳定可靠,口碑非常好也是众所周知。但是丰田并没有给卡罗拉、雷凌等配备6AT变速箱,不仅丰田低端车没有使用6AT变速箱,中级车凯美瑞,高端豪华品牌雷克萨斯ES200也没有使用6AT变速箱。这又是为何?

以上所述车型采用的是均是CVT变速箱,那么仔细研究会发现它们用CVT取代6AT变速箱,还是有一些原因的!接下来我们简单讨论一下。

第一点,环保要求严苛,CVT燃油经济性更为出色。

现在环保法要求越来越严苛了,法规要求到2020年厂家生产的车子百公里油耗需要低于5升,为此丰田不得不停产了86,未来国内也要停产普拉多等大排量费油的车子。CVT燃油经济性要比6AT好一些,用CVT代替6AT也是顾全大局的上策。

第二点,CVT变速箱成本更低。

CVT变速箱结构简单,制造成本更低。而车企都是以以盈利为目的的,商人逐利无可厚非。采用更为便宜的CVT变速箱,也很好理解。

第三点,CVT变速箱完全可以满足使用需求。

CVT变速箱优点还是比较多,对于小排量,中低端汽车来说,使用CVT变速箱是最佳的选择。CVT变速箱虽然承受的扭矩有限,但是足以满足使用需求。

丰田使用CVT变速箱取代6AT变速箱,还是有很多可取之处的,对车企来说可以攫取更大的利润,更符合法律法规的要求。对车主来说,也足够的省油省心。因此丰田用CVT取代AT是完全可取的,也是无可厚非。

实际上,现在越来越多的车企采用CVT变速箱,例如我们自主品牌奇瑞、美系车雪佛兰迈锐宝XL、韩系车现代朗动等等。足以看出CVT变速箱还是比较适合当下汽车大环境。唯一永远不改变的就是不停的改变,所以我们也要用发展的眼光看待问题,不要一味地认为CVT一定不如AT。

老龚说车,坚持原创,汽车领域知识,能做到不抄袭,不拷贝,不转发,所有知识全部原创,希望我的回答对你有所帮助,致力于专业解刨汽车领域知识研究,给你不一样的正能量汽车知识补寄,喜欢就评论转发吧!谢谢,

老龚说车工作室








老龚聊车


基本上cvt变速箱就可以满足混动车型的动力需求,并且成本更低后期混动车型的维修保养费用也会有保障,此外大多数的混动车型布置空间较为局促,没有那么大的空间留给at变速箱。

为什么丰田混动要用cvt无极变速箱而不用at自动变速箱呢?这与混动车型的动力匹配、成本、以及市场定位有关。

实力够用,成本低

丰田旗下的爱信精工是世界三大变速箱厂商之一,其自身的at自动变速箱以稳定为核心竞争力,但是爱信生产的cvt变速箱因为采用了齿轮与钢带传输的并行模式,稳定性也不错。

虽然cvt变速箱的极限没有at自动变速箱那么高,但是本身实力不错,够用了。本身的零部件个数也比较低,后期的维修保养费用,也会比at变速箱低上不少。

理论平顺性更好,匹配更精准

对于混动车型来说,核心的难点就在于内燃机动力与电机动力的链接,Cvt变速箱具有理论平顺性最好的特点,所以可以比较简洁的匹配好混动车型的动力。



一本车


日本在cvt变速箱上的研究和认识有他们一些自己独到的思想,研发和生产制造技术已经非常的成熟了,现在有很多日系车企都将原来的AT变速箱车型改换为cvt变速箱车型,另外还有一点也因为cvt的变速箱结构简单,生产成本比AT的变速箱的低,日起热衷于CVT变速箱的那么丰田当然也不例外,无论是燃油型车型还是混动车型,Cvt变速箱已经普遍使用了。

首先,我们先来了解一下CVT变速箱的优缺点。

优点:Cvt变速箱就是我们所说的无极变速箱,顾名思义,就是没有明确的档位。操作上和自动变速箱的原理类似,他的换挡平顺,动力方面会持续顺畅,这样就很好的提升了他的舒适性。在燃油经济性方面的表现也不错。因为结构简单,所以它故障率也很低,制造生产成本也不高,并且后期保养费用也不贵。

缺点:Cvt变速箱的加速感会略差一些,扭矩也是有限,会显得稍弱一点。所以他不能够承受较大的负荷。现在的cvt变速箱是靠钢带传动,这种承载力没有齿轮的带动大,过大的承载力,会出现变速箱打滑的现象,严重的还会造成变速箱的损坏。所以一般这种变速箱只适合一些家用轿车和城市SUV使用。


丰田之所以把它运用在混动车型上

第一.是因为它的结构简单,生产成本低的特点。

第二.是因为Cvt平顺的动力输出的特点,在电机驱动同时使用时,动力上的衔接更加流畅,从而大大的提高了两者动力的使用率,而不会造成太多的浪费,达到更好的节能省油的目的。


Peng281


主要还是因为cvt的成本更加低,而且省油效果也不错,同时针对小排量的发动机跟cvt配合使用效果还是比较明显的。如果像欧美尤其是欧洲柴油机的话,扭距特别大。Cvt根本不能使用。只能使用自动变速箱以及手动档,Cvt又称为无极变速它的优势:制造材料少,结构简单,成本低,母亲目前唯一最大的难关就是不能扛大扭矩,所以选用CVT变速器。





饭后五分钟


首先ecvt是一个固定的双电机动力耦合系统。不能算成变速箱。

丰田混动车最好的是ecvt+4at。

串联结构主要用在雷克萨斯跑车上。

对于低端车型,丰田会省略后面的at来降低成本和减少体积。

通用的双电机耦合系统上更多了拉维纳二级结构,可以理解为ecvt+2at的东西。

额外的at可以降低电驱部件的应力,提高整个速度范围的性能和效率。但是功率半导体价格昂贵。所以很多时候优化侧重会导致ecvt的动力特性做不到非常理想化,也就是高转速不足和低速扭力不足。

假如性能要求不高,不会增加at和扩大功率密度。


bigbigeasy


首先得明确一个概念,E-CVT并不是一个CVT+电机的构成。俗话说世界上只有两种混动,一个是丰田,一个是其他,所以丰田E-CVT就是他混动吹爆的关键。丰田的E-CVT其实是一个动力分配系统。目前混动有三种形式,串联、并联和混联,串联可以简单的理解为发动机发电给电动机,电动机带动汽车;并联式可以简单的理解为,发动机和电动机可以单独工作,市面上插混式车都是这种结构;还有一个混联式就是丰田的,发动机的动力输出一部分驱动汽车,一部分可以用来发电,电动机可以单独驱动,也可以和发动机协同工作。

那么他内部是怎么达到发动机和电动机协同工作的呢?

首先来一张很经典的图

内部结构图

外部示意图

这里简单的说明电机和发动机是怎么协同工作的,发动机与行星齿轮座(蓝色的圈圈)相联,绿色的可以直接理解为电机传动齿轮,外圈红色的为发动机传动齿轮,低速时,只有太阳轮(绿色齿轮)传动,当需要动力时,两个齿轮一起工作,瞬间爆发出强大动力。

也许E-CVT与CVT一样,变速比不是间断的点,而是一系列连续的值。所以才叫E-CVT!


小小车搜罗


主要原因还是因为cvt的成本更低并且省油效果也不错,同时针对小排量的发动机跟cvt配合省油效果还是比较明显的,如果像欧美尤其欧洲柴油机的话扭矩特别大,cvt根本不能使用,只能使用自动变速箱以及手动挡。cvt又称为无极变速它的优势,制作材料少,结构简单,成本低,唯一目前的技术难关就是不能抗大扭矩,一旦装上大排量或者柴油发动机就不匹配了。


00147511048


最关键的是CVT变速箱的结构比AT变速箱简单,它的成本就降了很多,利润是厂家最看重的,稳定方面这两款变速箱都可以


JinFuLon


我感觉主要有两个方面:1、结构简单,节省成本你,2、提高燃油经济性,降低油耗!


分享到:


相關文章: