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“半價CVT”-KRG錐環無級變速器全解讀
范鑫
原創 · 0瀏覽·2011-07-26 16:37
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傳動效率保障:脹緊機構、變速箱潤滑
--機械式自脹緊機構,摩擦傳動部分使用特殊潤滑油

錐環式的動力傳輸結構與CVT一樣,都不是使用傳統的齒輪或鏈條等連接方式傳遞動力,而是依靠接觸摩擦來傳遞動力,所以需要脹緊機構為接觸部分提供壓力,以避免接觸摩擦部位打滑而造成的動力流失。

工程師們在輸出滾錐的軸承上設計了一套自脹緊結構,當錐環帶動輸出滾錐轉動時,與輪端相連的輸出軸端的阻力使脹緊機構發生扭轉,這種扭轉力使脹緊機構內的滾珠沿著斜槽運動,將脹緊機構推開,迫使輸出滾錐向右側移動,這樣一來其與輸入滾錐的間隙變小,錐環所承受的壓力增加,提升錐環和滾錐之間的摩擦力,保證動力傳輸效率。據了解,目前的KRG樣機變速箱的傳動效率可以接近90%左右,可承受的發動機扭矩為180牛米左右,并且主要是針對橫置引擎前驅車開發。工程師表示可以承受400牛米扭矩的KRG變速箱目前也在研發當中。

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脹緊機構能夠減小兩個滾錐之間的間隙,增加二者間錐環的接觸壓力,保證動力傳遞效率
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輸出滾錐的被動旋轉和來自輪端的阻力使脹緊機構發生扭轉,
滾珠沿著斜槽運動,將脹緊塊推開

為了進一步保證摩擦界面的動力傳導效率,工程師專門為變速箱的錐環變速機構設計了獨立的密封腔室(下圖綠色部分),滾錐和變速箱的其它軸承、齒輪使用的都是普通變速箱油,而在該腔室內則使用的是特殊開發的潤滑油--“牽引油”,在腔室中,將輸出滾錐浸在牽引油中采用飛濺潤滑方式進行摩擦部位的潤滑。相比普通的CVT變速箱油,這種“牽引油”增加了50%的摩擦以確保動力傳輸效率。

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紅色部分使用普通變速箱油,綠色部分則使用特別配方的潤滑油--“牽引油”
在提供潤滑的同時保證接觸摩擦部件有效的動力傳遞。另外,綠色部分為飛濺潤滑

用戶可能關心的問題:變速箱是否為免維護設計?變速箱油(尤其“牽引油”)是否價格高昂?

據GRC吉孚動力(中國)的總經理吳力先生介紹,他們使用的牽引油只是在配方上與傳統變速箱油有所差別,但是成本上并不高,甚至比有些自動變速箱油還要便宜。并且他們的KRG變速箱本身為免維護設計,也就是說在設計壽命內是不需要更換新變速箱油的。所以未來國內的用戶不需要擔心在后期使用成本方面的問題。

擋位控制機構與傳統CVT相似
--行星齒輪切換前進/倒退/空擋

KRG錐環式無級變速箱的擋位切換機構與傳統的CVT變速箱一樣,是依靠行星齒輪機構來完成。發動機的動力經離合器傳入變速箱的輸入軸,輸入軸連接行星齒輪結構的太陽輪,后端的輸入滾錐則與行星齒輪結構的齒圈相連。

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行星齒輪的太陽輪連接變速箱輸入軸,而行星齒輪之后的輸入滾錐與行星齒輪的齒圈相連

不過,它并沒像當前的大多數CVT變速箱那樣依靠多片式離合器來對行星齒輪的齒圈、行星架進行分別控制,而是采用了一套撥叉控制的花鍵套來控制行星齒輪架和齒圈。在“D”擋下,撥叉移動花鍵套,將行星齒輪架和外齒圈鎖死,整個行星齒輪組成為一個整體,輸入軸與輸入滾錐同步旋轉;在“R”擋下,花鍵套在撥叉的作用下僅鎖止行星齒輪架,在行星齒輪的作用下,太陽輪驅動齒圈反向旋轉,輸入滾錐與變速箱輸入軸便反向旋轉,實現倒檔的功能;而在“N”擋下,花鍵完全釋放齒圈和行星架,太陽輪只能帶動行星齒輪架空轉,無法將動力傳遞到齒圈上。

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