CVT变速箱的结构一般有三部分构成:液力变矩器+(主动液压缸+从动液压缸+钢带)+行星齿轮组,其中液力变矩器的输入轴连接发动机,输出轴接主动液压缸,从动液压缸的输出轴连接行星齿轮组,行星齿轮组负责倒档前进档的转换。行星齿轮组输出轴连接半轴输出。
液力变矩器是CVT的天然屏障,其内部主要有泵轮、涡轮、导轮、锁止离合器组成,泵轮连接发动机输出轴,涡轮连接变速箱的输入轴,其中锁止离合器有两个工作状态,分离时通过变速箱有传递动力,锁止时通过刚性连接传递动力。当发动机动力带动泵轮高速运转时,泵轮推动变速箱油高速旋转,变速箱油冲击涡轮叶片,并推动叶片转动,实现动力 传递,这种动力传递的优点是变速箱和发动机之间并没有刚性连接,允许产生转速差,发动机并不会冲击变速箱,同样汽车反向推动变速箱的传动也并不会影响发动机。
但是液力变距器有一个非常明显的弱点那就是通过变速箱油传递动力效率比较低,因此,液力变距器内部普遍安装有锁止离合器,在汽车时速达到设计值时,会进行锁止,此时变速箱和发动机之间会产生刚性连接,动力传递不会产生损失。
Cvt变速箱的换挡原理比较简单,再有较大动力需求时,液压系统控制减小主动液压缸压力,使主动液压缸轴向间距变大,同时控制从动液压缸的压力增加,使液压缸的轴向间距变小,此时实现低档位驱动,在汽车时速增加时,会根据节气门开度以及车速判断所需要的动力,同步的控制主动液压缸和从动液压缸的压力,改变轴向间距,实现不同的传动比改变。在需要倒车时,控制行星齿轮组实现反向传递。
汽车起步时,一脚油门到底,此时变速箱的tcu和发动机的ecu会协同控制,TCU控制主从动液压缸实现变径,发动机瞬间转速提升以后,在车速小于5-10km(不同车型设定值不一样)液力变距器内部的锁止离合器是处于分离状态,此时通过变速箱有传递动力,由于没有机械连接,液力变矩器的泵轮和涡轮并没有实现耦合,变速箱和发动机之间并没有实现转速同步,汽车通过液力变矩器都油液驱动实现起步。液力变矩器逐渐实现耦合。而此时CVT的在液压控制下完成变径,实现传动比改变,当汽车时速达到设定值(5-10km/h)后,液力变矩器内部都锁止离合器锁定,实现刚性动力传递。汽车速度持续增加。液力变矩器匹配CVT还有一个优点就是在CVT改变传动比时,无需断开离合器锁止,动力不中断。