03.08 為什麼CVT傳動效率比AT低,但CVT卻比AT省油?

leilei4733


這個問題問的太過技術性了,百樂魚小編可能回答不太好,簡單說說,聊一些比較淺顯的知識吧。

在變速箱領域,期待了解一些汽車知識的都知道,自動擋擋變速箱的指名就是CVT最差,其次是DCT,然後是AT為最好。所以在使用上也是很能反映的,CVT一般使用在最低端的汽車上,所以看車是否上等級,也可以看看變速箱,然後DCT變速箱,最後就是高端汽車使用的,AT變速箱,當然了,這也不一定的,一些豪華超跑會使用換擋更快的DCT就速箱。

在傳動效率上,DCT是最優的,其次是AT,然後就是最差的CVT的,但是實際的使用我們可以看發,日系車喜歡使用最差的CVT變速箱,但是油耗表現非常不錯,這是事實,其次這個年代和發動機的關係已經不是太大了,整體的油耗差異化也不太明顯,但是還有區別的,CVT會優秀一點兒,為何呢?那就是二個原因:

第一個就是CVT沒有換擋這個概念,雖然現在為了有一些駕駛體驗,會加入模擬的擋位,實際上,最新的CVT也只是有一擋為齒輪,其它還是沒有擋位,也就它會比DCT的換擋更快了,可以這樣理解。

第二個就是它會讓發動機減少空轉,一直維持在高轉速,有最佳的動力輸出。因為CVT沒有硬換擋的方式,所以發動機可以一直有最佳的動務輸出,這樣汽車就會一直處於一個最佳動力的水平,CVT不像DCT或是AT換擋之後,發動機明顯有一個轉速下降的過程,這個時尚油耗就升高了,點滴的積累,就造成油耗高了,而CVT沒有這個明顯變化,所以油耗就下來了。

以上就是小編的個人瞭解,希望對於這位小夥伴有一些小小的參考吧。


百樂魚


朱博士回答:

CVT省油,是因為CVT可以讓發動機有更多的時間在高效率區工作。

這是由CVT的工作原理決定的,其他類型的變速箱,擋位再多,也沒有CVT在這方面的能力強。

搭載CVT能省油的原理


大家應該能注意到,有擋位變速箱的車,從低擋位跳到高檔位時,發動機轉速一定會先下降,然後隨著車速的提高再上升,升到一定時候該升擋了,又重複這個過程;

當然降擋過程,發動機轉速先升高,在降低;

總之,發動機的轉速,隨著擋位和車速的改變,隨時都在變。

用CVT的車可以在一定的車速範圍內,讓發動機始終維持在某一個轉速,比如2000RPM,波動範圍很小。

現象上的差別就是這樣。

為什麼說CVT的傳動效率比AT低?

CVT的結構是液力變矩器+可移動錐形輪的鋼帶傳動;

AT的結構是液力變矩器+行星齒輪;

液力變矩器的效率低,導致這兩種變速箱的整體效率都低,但是CVT的鋼帶傳動效率,比行星齒輪還低,所以CVT是幾種變速箱中效率最低的。

手動變速箱效率最高,可以達到98%;

雙離合效率排第二,可以達到96%;

AT的效率為91%;

CVT的效率為87%。


朱博士白話發動機


CVT的傳動的實際效率不僅要高於AT變速箱,甚至比手動擋的傳動效率還高。從燃油消耗上就可以很明顯的看出來,CVT用更少的燃油驅動車輛行駛更長的距離,你可以說CVT的動力響應比AT、雙離合要弱一些,但效率CVT還真不低。

可能有些人又會拿出液力變矩器來說事兒,畢竟這玩意兒為了避免換擋中的衝擊會導致一定的動力損耗,但現在AT自動變速箱的效率和燃油經濟性也有大幅度提升的原因之一就是液力變矩器在非換擋時間是被鎖止的,可以視作和手動擋一樣是硬連接的。

而CVT變速箱加速、減速就根本不存在換擋的問題,它的結構使得速比變化是線性和連續的。經常開CVT變速箱汽車的朋友都會有這樣的經歷,可以讓發動機保持在一個合理的扭矩輸出轉速不變的情況下讓車速不斷的提升,這就是CVT可以選擇更合理的速比讓發動機始終處於一個省力或高效的輸出狀態來對車輛進行驅動,達成省油的效果,所以怎麼能說CVT的傳動效率要比AT低呢?


老倪DIY


幾乎每一個車主天天都在唸叨的一件事情,那就是——油耗,用稍微專業點兒的名詞,那就是——燃油經濟性。所以,在談CVT和AT變速箱之前,我想先聊聊如何提高車輛的燃油經濟性,也就是如何省油。

分為兩個層面,一個是使用層面,一個是車輛設計層面。

所謂使用層面,無非就是控制好行駛的車速、選擇合適的擋位、正確地保養維修;

車輛設計層面,無非就是減輕車輛的尺寸和質量、提高發動機的燃油經濟性、提高傳動系統的傳動效率、車輛外型和輪胎選用方面做出改善。

單拎出傳動系統來講,就是你今天的這個問題:為什麼CVT變速箱更省油。

如果你比較細心或者比較關注汽車市場,會發現,近幾年,變速箱的擋位越來越多,從4AT變成6AT,再變成8AT,甚至出現了9AT、10AT,為什麼車企都熱衷於增加擋位呢?

因為變速箱的擋位增多之後,增加了選用合適的擋位使發動機處於經濟工作狀況的機會,舉個簡單的例子:能變速的自行車騎起來肯定是要比不能變速的自行車更省力。

而擋位無限的CVT變速箱,在任何條件下都提供了使發動機處於最經濟工況下工作的可能性。如果它能夠保持較高的機械效率,那麼,它的燃油經濟性無疑是最高的。


渦輪滾滾


手動擋換擋間隙,動力損耗,但間隔時間短;at每次換擋雖然電腦操作比人快,但每次換擋過程,液力變矩器從鎖止狀態—非鎖止—鎖止狀態,時間間隔比手動擋多很多,所以更費油,而且齒輪組件比手動多很多,導致慣性能量損失;雙離合類似手動,但多了一套變速齒輪組,時刻不停的旋轉,慣性能量損失大,但比at換擋間隔短;cvt除了剛起步,其他時候就沒液力變矩器什麼事,速度的改變都由電腦來控制發動機轉速和變速器的傳動比,損耗僅僅在錐輪擠壓鋼帶的摩擦損失,這個損失比前面三種齒輪傳動損失大,但沒有了換擋間隔和液力變矩器中傳動凝膠攪動的損失,所以總體來說還是cvt省油!只是由於鋼帶強度沒法和齒輪比,所以cvt能傳輸的力矩(扭矩)沒有齒輪大,所以cvt加速就不能急,這就是都說cvt肉的根本原因!


用戶6551728892


汽車油耗與多種因素有關,如果單純從動力系統角度考慮,汽車油耗由發動機燃油效率和動力系統傳遞效率共同決定。

CVT變速器雖然傳動效率比AT低一些,但是CVT變速器屬於無極變速模式,變速器檔位在一個範圍內連續變化,這種情況對發動機轉速控制範圍較大,可以使發動機燃油效率更趨近於高效率燃燒區間,因此CVT相比於AT更省油。

發動機燃油效率提升

對於發動機而言,發動機燃油消耗量和負載以及發動機轉速有關。一般情況下,我們都希望發動機工作區間處於下圖工作點A區域,這種情況,發動機燃油消耗量極高,但是AT變速器只有有限個檔位:5檔,6檔,8檔,對發動機轉速控制非常有限,所以發動機無法始終控制在A區域工作,因此發動機燃油銷量CVT更省AT變速器!

CVT傳遞效率更低

對於傳動系統而言,CVT變速器相比於AT,有液力變矩器和兩個鋼帶輪,通過鋼帶傳遞動力,扭矩在傳遞過程中,會有傳遞損失,尤其是最高檔和最低檔,兩個帶輪半徑處於兩個極端,能量損失更大一些,同時CVT必須依靠油壓張緊皮帶輪,油壓的建立和釋放都需要能量,這種情況疊加在一起導致CVT傳遞效率相比於AT更低一些!但是傳遞效率對整車油耗的影響相比於傳動比變化對油耗的影響更小一些,因此CVT相比於AT更省油。

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在衡量變速箱是否省油的時候,傳動效率只是一方面,而傳動比範圍的大小同樣很重要;傳動比範圍大、傳動效率高才能保證變速箱從理論上更省油,更重要的是還要結合與發動機的匹配去考量,再好的變速箱與發動機匹配不好同樣甭想省油、甭想有舒適度,所以從傳動效率單方面來衡量省不省油是沒意義的;手動擋傳動效率最高,但現如今的手動擋並不一定比AT省油,原因就是手動擋傳動比範圍太低,所以絕對不要用單一的傳動效率來比較是不是省油。。。


這十幾年來AT、CVT都在不斷的發展,所以比較要同時期的進行,別拿今天已經配備副變速箱的的CVT去比較幾十年前的4AT;也別拿現如今具備大範圍鎖止的多擋位AT去比較幾十年前的CVT,而同時代相比較,CVT始終在傳動比範圍上具備一定的優勢,而AT之所以不斷的堆擋位,實際上也是在像CVT的超大傳動比範圍努力;而CVT的傳動效率也並不是一層不變的,AT可以玩鎖止,而CVT也可以玩副變速箱昂、玩低擋位齒輪鏈接啊,所以現如今的傳動效率無論是AT、CVT都得到很大的提高;而唯一沒有大改變的則是MT變速箱,即便眾多主機廠都堆了個第六擋,但其傳動比範圍還是不夠用。。。


主機廠評價某中變速箱是否省油,並不是在全工況、全路況的範圍下,而僅僅是在部分工況下進行對比;舉一個很簡單的例子,本田飛度跑到120千米時,CVT版本2000轉出頭,而手動擋則拉到的3500轉左右;達到同樣車速的時候,CVT比手動擋低了接近1500轉,所以在保持高速、勻速行駛時,CVT反而更省油,接近1500轉的轉速是白低的麼?手動擋的傳動效率比AT還高,可那又怎麼樣?傳動比範圍太過窄了,就沒辦法在車輛保持較高車速時,壓低發動機轉速,所以如今的手動擋往往比CVT、比多擋位AT更費油;所以此文寫到這,幾乎推翻了傳動效率高約省油的論斷。。。


CVT變速箱的傳動效率並不是恆定的,它也是隨著CVT主動輪、從動輪的轉動半徑的改變而改變。。。

如上圖左半部分,此時CVT的主動輪轉動半徑最低、而從動輪轉動半徑最大,此時模擬出的就是其它變速箱的最低擋,此時模擬出的傳動比為3,也就是說主動輪轉上3圈,從動輪只會轉一圈,此時的增扭效果最好、最適合車子完成起步(實際上和其它類型變速箱一致),但此時的傳動效率最低,但CVT變速箱又不會始終保持一種傳動比吧?隨著車子速度的逐漸上升,CVT也在不斷的進行升擋(模擬),只不過它的方式就是利用增大主動輪轉動半徑、降低從動輪轉動半徑的方式來升擋,但主動、從動輪轉動半徑一致時(上圖右半部分),CVT的傳動效率就攀升上來了,所以CVT的低傳動效率並不是一成不變的低,它也會隨著升擋而增加。。。



CVT的優勢終究是傳動比範圍大,而不是傳動效率。。。

如上圖所示,這是愛信6AT的各擋位齒比,我們通過一擋齒比3.3、六擋齒比0.608來計算出該變速箱的傳動比範圍=3.3/0.608=5.42,這個數據其實對比當年的5擋、6擋手動並無太大的優勢,但對比上一代的CVT傳動比範圍依然是落後的,上一代CVT的普遍的傳動比範圍都在6.5左右,所以對比6AT的5.4還是有很大的範圍優勢的;這也是AT箱子不斷去增加擋位的原因,現如今AT變速箱的傳動比範圍已經追上了CVT,但仍然是各有各的道。。。



如上圖所示,通用的9AT已經將傳動比範圍拉到了7.56,而採埃孚的的多擋位AT傳動比範圍表現的更兇;而豐田、日產的新一代CVT變速箱也僅僅是將傳動比範圍達到這個數值,所以逐漸的CVT傳動比範圍大的優勢將被更多擋位的AT變速箱所趕超;但用齒輪鏈接、副變速箱的方式來解決CVT起步、低速時傳動效率低的問題,從而又把CVT起步、低轉速時傳動效率低的問題給解決了,起步、低速時用齒輪(豐田)、副變速箱(日產),既能提供一個更大的低速擋齒輪比,又因為齒輪硬鏈接可以提高傳動效率,所以現如今CVT的低傳動效率問題已經逐漸的彌補了,傳動效率最低的時候用齒輪鏈接給解決了,所以CVT也是在不斷進行提高的。。。

只不過現在由於AT變速箱擋位越來越多、更大的離合器鎖止範圍;所以傳統CVT的大範圍傳動比優勢逐漸不在,但終究也引入了副變速箱機構,從而也緩解了起步、低速階段的傳動效率低的問題,所以目前的CVT硬件上對比AT並沒有太大劣勢,但隨著AT傳動比範圍變的越來越大,CVT只能承認劣勢,但目前還算時持平的狀態,不過CVT的最核心優勢在於可以讓發動機一直保持在最經濟轉速、扭矩的範圍內去工作,這個優勢短時間內AT還做不到,未來不好說;說什麼什麼變速箱省油,僅僅是個相對情況,同時代的CVT與AT不一定就真能在油耗上分出個高下;我們往往陷入大量的理論知識中而無法自拔,但實際和理論終究存在部分的差異,理論能代表的只是個方向;所以這就是CVT不會比AT更費油的原因,AT在發展、而這CVT也在不斷完善;衡量變速箱省油不僅僅要看傳動效率,更要看傳動比範圍以及誰能始終讓發動機保持在高效區間運轉,單一的傳動效率高、低,只有參考意義;MT的傳動效率最高,但跑高速巡航反而是傳動效率最為低下的CVT省油,所以您明白了麼?傳動效率並不是絕對。。。


非專業車評


CVT變速箱傳動效率怎麼會比AT低呢?DSG>CVT>AT,一般來說從油耗就能看出什麼變速箱的傳動效率。有些人說液力變矩器是為了緩衝換擋的衝擊,那他是不懂At變速箱,不懂行星齒輪組,液力變矩器是為了停車用的。


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傳動效率對於變速箱來說是一個非常重要的參數,能在一定程度上反映出變速箱的製造水平,對於齒輪傳動的變速箱而言,通常情況下精度越高傳動效率越來越高,因此即便是類型相同在傳動效率上也會有所差異,當然內部結構也會起到決定性的作用。



手動和自動變速箱本身在結構上就有著很大區別,再加上自動變速箱同時又分為了雙離合、AT和CVT三大類,每一種都有不同的傳輸結構,從本質上影響到了傳動效率,整體來看現在本質上最為接近的手動和雙離合變速箱傳動效率最高,其次是相對低一些的AT和CVT。

為什麼AT和CVT的傳動效率會低?


主要原因是在兩者的內部存在液力變矩器,雖然這是一個巧妙的發明,低速時發動機輸出軸與變速箱輸入軸直接通過液體連接,兩者即使保持不同步,也不會產生類似離合器半聯動狀態的摩擦,從而避免了過熱保護這個問題,速度快了以後進行鎖止成為硬連接,但恰恰也是因為前期液體傳動所損耗的動力較多,從而降低了其傳動效率。

AT傳動效率為什麼高於CVT?

雖然兩者都有液力變矩器,但之後AT變速箱對應的是行星齒輪組,也就是通過齒輪進行傳動,單看這一部分和手動、雙離合的效率是差不多的,而CVT則是通過鋼帶連接,本質上還屬於摩擦傳輸,尤其是很早之前的皮帶,有著打滑現象會進一步損失動力,現在的鋼帶基本就沒有這個問題了,理論上只要沒有打滑,那在傳動效率上也不會低,當然現在來看還超不過更為直接的齒輪傳動,總體上還是略低一些但相差不大。

為什麼CVT效率不如AT高,但是更省油呢?

前提是同等水平和外部因素的情況下,比如現在CVT多用在B級車以下,所以用6AT來對比更為合適,發動機、車重等方面也要差不多,具體原因主要有以下幾點:

1、雖然CVT沒有齒輪,但是主被動輪調節起到了齒輪的效果,有著更大的齒比範圍,尤其是“最高擋位”時,AT變速箱6擋的齒比一般在0.6左右,而CVT則處於0.5-0.6之間,因此同等速度下,CVT的發動機轉速往往更低一些,起到了省油的作用。

2、相比AT變速箱有著固定個數的擋位而言,CVT實際上有無數個擋位,調校水平足夠的話,大多數時間都會處在最佳“擋位”上,比如一定速度下,AT變速箱在2擋動力有些過剩,而3擋還不太充足的時候,CVT可能早就在2.2、2.6擋了,而且整車“換擋”也就是主被動輪直徑的調節過程中,不會出現動力中斷的情況,也就是不會因換擋而出現損耗,這同樣也可以節省一部分油耗。
綜上所述,CVT之所以省油主要在於傳輸模式,而不是靠的傳動效率,雙離合變速箱也省油的原因在於效率高,說了這麼多並不是CVT多好,只是相比AT有著油耗上的優勢,從整體的性能表現來看,同等技術水平下,還是AT變速箱更為全面一些。


汽車實說


傳遞效率指的是固定檔位下的傳遞效率,而實際生活中我們不可能按照一個檔位開車,雖然AT效率更高,但是換擋損失的能量AT是高於CVT的。此外除了變速箱硬件不同導致的差別,變速箱跟發動機的配合也是影響油耗的另外一個重要因素。

其實題主的問題應該這樣問:假設同一款車分別配備了CVT 變速箱和AT變速箱,他們除了變速不同之外,其餘硬件完全相同,由同一人使用相同的駕駛習慣走同一段路,為什麼CVT比AT省油?

哈哈,用理科生思維來回答這個問題。

換擋損失的影響

我們知道AT變速箱是有檔位的,本質上它是個手動變速箱,只不過升降擋操作由變速箱控制器來完成,然後用液力變矩器來代替離合器,液力變矩器不光可以傳遞動力還可以實現改變轉速和扭矩。它的具體實現方式是在液力變矩器的的泵輪和渦輪之間加入定向輪(導輪),通過控制定向輪的轉速來實現泵輪與渦輪的轉速差,從而控制泵輪傳遞到渦輪的扭矩和轉速。而泵輪是連接在發動機的曲軸的,渦輪是連接在行星齒輪上的。由於液力變矩器的扭矩和轉速範圍變動有限,所以又加入了行星齒輪,以此來增加扭矩和轉速的變動範圍。

AT變速箱



原理就像是一個插電轉動的風扇對著一個沒插電的風扇吹,會把沒插電的風扇吹的轉起來。只不過液力變矩器是變速箱油來傳遞動力。

液力變矩器的原理圖:

當我們車輛起步後,檔位不變的時,這個時候變速箱就會通過鎖止離合器把泵輪和渦輪鎖在一起,變成硬連接,從而減少液力變矩器的能量損失,畢竟通過泵輪帶動變速箱油渦流在帶動渦輪,中間的能量損失太多。當我們踩油門或者鬆油門時,變速箱檢測到加速踏板的變化,這個時候變速箱ECU會根據踏板的變化作出相應的檔位調整,當需要檔位調整時鎖止離合器就分離,硬連接變軟連接,從而實現平順換擋,減少衝擊。

從整個AT的原理來看,我們的能量損失主要是在“軟連接時”,也就是說罪魁禍首是液力變矩器。而軟連接主要出現在換擋時,而我們知道CVT變速箱又稱作無級變速箱,無級的意思就是說它有無數個檔位,通過改變主動錐輪和從動錐輪的直徑大小實現傳動比的變更目的。而AT變速箱是通過一定是數量的行星齒輪組合來改變傳動比,由於齒輪大小固定,所以其檔位也是其固定的。



從CVT的結構就可以看出來,CVT跟AT一樣有液力變矩器,他們之間最大的不同是在與CVT行駛過程中升降擋時(準確說叫改變傳動比,因為它沒有檔位),鎖止離合器是鎖止狀態,也就是說CVT除了在起步的時候液力變矩器工作(軟連接,減少衝擊,起步平順),其餘升降擋均採用硬連接。這樣在整個行車過程中,CVT在液力變矩器的損失就會更少。

發動機與變速箱配合的影響

發動機與變速箱的配合主要是指變速箱能否始終使發動機處於最佳工作狀態。

而這個又是由AT變速箱檔位的個數和廠家的調教有關。

檔位個數

眾所周知現在AT變速箱的檔位越來越多,很重要的原因是這使得發動機“選擇”合適檔位的機會變多,比如說此時轉速下2檔太低,三檔太高,轉速稍微升高一下變成三檔,轉速降低又變成二檔,可能導致在很窄的轉速區間內出現頻繁升降檔,導致傳遞損失增加,假如有個2.5檔可能就不需要換檔了,所以說才會出現8AT、10AT,檔位更密集了就可以選擇自己合適的檔位。所以說本質上還是換檔造成的損失。

凱迪拉克CT6 10AT變速箱



廠家的調教

這個就直接跟廠家的研發能力有關,能否摸清發動機的脾氣,給它一個最合適的變速箱換擋邏輯是影響油耗的又一個因素。

腦洞大開一下,以非理科思維思考

有可能是因為CVT變速箱舒適取向的調性讓人感到動力比AT要小,所以開CVT的司機大多很佛系,所以給人更加省油的印象,哈哈~



總的來說,不管是哪種原因,解決換檔損耗才是最根本的方式。


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