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“大沙發”很平順但也有缺點,解析日產天籟XTRONIC CVT無級變速器

熟悉汽車構造的朋友應該都知道,CVT變速箱從誕生到現在已經有100多年的歷史。而縱觀主流車企,日系品牌似乎一直鍾情於CVT變速箱,尤其是日產汽車。從轎車市場的軒逸、天籟,到SUV市場的奇駿、逍客,無一不是如此。比如被稱為“大沙發”的第七代天籟車型,就搭載了日產最新一代XTRONIC-CVT(代號:CVT8)變速箱,那麼,對比之前的CVT變速箱,這套變速箱有何不同呢?

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CVT變速箱有哪些型別?

目前主流的變速器包括了手動變速器MT、自動變速器AT、DCT雙離合自動變速器,以及CVT變速等多種技術型別。CVT,是Continuously Variable Transmission的縮寫,直接翻譯就是連續可變傳動,也就是我們常說的無級變速箱。

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CVT的結構

同時,我們還可以根據CVT的種類,進行更深入地劃分。根據傳動方式的不同主要分為帶式CVT,環形CVT和ECVT,而帶式CVT根據傳輸材料的不同也分為皮帶式,鏈條式和鋼帶式。至於現款東風日產使用的CVT變速箱,多數是帶式CVT中的鋼帶式CVT,也有少量應對大扭矩引擎的CVT採用鏈條式。

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CVT剖檢視

日產CVT變速箱的發展史

正如前面提到的那樣,在汽車行業,CVT有一百多年的發展史。CVT變速箱最早可以追溯到1886年,當時,賓士公司發明了一臺採用橡膠帶傳送方式的CVT變速箱。不過日產汽車在CVT領域的研發,還得從上世紀90年代說起。

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從日產CVT發展的歷史來看,截止到目前,日產旗下的CVT主要歷經了兩個階段:第一階段的CVT研發主要以增大承受扭矩為主,第二階段主要以提升傳動效率、提高齒比範圍為主。

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日產瑪馳(1992年)

1992年,日產研發了第一代CVT變速箱,命名為“N-CVT”(採用的是電磁離合器),由於承受的扭矩較小,所以當時這款CVT主要搭載於瑪馳等一些小排量的車型上。直到1997年,日產研發了一款可以承受較大扭矩的CVT變速箱,命名為“Hyper CVT”(採用的是液力變矩器)。

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CVT動力傳遞路徑圖

2000年,“EXTROID-CVT”變速箱正式釋出,在結構上,這種變速箱並沒有採用傳統CVT使用的鋼帶,而是使用了滾輪來傳遞動力,能承受的扭矩更大。在此之後,日產汽車還在此基礎上,為我們帶來了它的升級版本——XTRONIC-CVT。由於承受的扭矩更大,所以這套變速箱廣泛應用於中、大排量的車型上。

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XTRONIC CVT的多種版本

為了能滿足不同發動機平臺,所以日產相應也研發了多種的XTRONIC CVT。區分的方式也比較簡單,主要是根據扭矩區間,以及技術的差異進行區分。

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CVT2變速箱:能夠承受中等扭矩,主要用於2。0~2。5排量的車型,比如2014款天籟、逍客、奇駿、騏達(1。6T)等;

CVT3變速箱:能承受大扭矩,主要用於3。5排量以上的車型,如樓蘭的3。5L版本;

CVT7變速箱:可以實現7。3的寬廣變速比,同時實現輕量化與小型化的設計,其後主要應用於1。6L排量以下的車型,如陽光、新軒逸、騏達(1。6T除外)等;

CVT8變速箱:具有出色的燃油經濟性和駕駛平順性,主要是應用於中大排量的車型上。CVT8的變速比可以達到7。0,採用更高強度的鋼帶以滿足承受更高的扭矩,代表車型有第七代天籟、英菲尼迪QX50等。

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從CVT7到CVT8,XTRONIC CVT有哪些升級?

在XTRONIC CVT的產品矩陣中,CVT7和CVT8是目前的主力產品。在介紹CVT8之前,我們不妨先回顧一下CVT7變速箱的技術特點。

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CVT7變速箱的技術看點

2009年,CVT7變速箱正式實現量產,這款變速箱最大特點就是全球首次採用副變速箱技術。眾所周知,傳統的CVT變速箱主要是靠改變主動輪和從動輪的直徑來實現改變傳動比的。但CVT7變速箱在此基礎上創新性地加入副變速箱。

從結構上看,這個副變速箱其實就是一套行星齒輪組,位於從動輪與輸出軸之間,基於這套行星齒輪組,該款變速箱可以實現兩個檔位以及倒檔的功能。

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與此同時,由於將前後切換裝置與副變速器一體化的設計,所以在CVT的內部結構當中,這套系統可以採用

更小的主、從動帶輪,從而實現小型化、輕量化。據介紹,這款變速箱在原來基礎上,減少了10公斤的重量。

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此外,減少內耗也是提高變速箱的傳動效率,改善油耗的有效方法。和傳統CVT變速箱透過單邊滑輪與變速箱底部油液接觸的做法不同,

CVT7透過小型化的設計,把滑輪設計在底部油液的上方(有一定距離),由此,也就可以透過減少運轉阻力,從而提升燃油經濟性。

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CVT8變速箱的技術看點

正如前面提到的那樣,CVT7主要是應用於2。0L排量以下的車型,而CVT8變速箱則可以依託更好的效能,承受更大的扭矩。它的首要優勢就是擁有超寬變速比範圍。在結構上,CVT8並沒有像CVT7那樣使用副變速箱,

但這套變速箱的變速比依舊達到了7.0(CVT7為7.3),相對於傳統的CVT有了很大的改善。

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前面我們已經提到,CVT的變速比主要是有主、從動帶輪的直徑來決定的。那麼,CVT8變速箱是如何在不擁有副變速箱的情況下,還擁有如此大的變速比呢?

究其原因,透過縮小帶輪軸的直徑,來擴大變速比的範圍。

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除此之外,和CVT7一樣,這套變速箱同樣具備超低摩擦結構設計。它同樣是是把帶輪設計在底部油液的上方,避免帶輪與底部潤滑油接觸,減少轉動阻力。但需要說明的是,因為CVT8的主、從動帶輪都比CVT7要大,所以在保證變速箱充分潤滑的基礎上,

CVT8減少了用油量,且可以基於更低的油平面降低系統執行摩擦,所以對比之前的CVT7,摩擦阻力還要更小一些。

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不僅如此,為了提升扭矩的承受能力,CVT8還將鋼帶作為CVT變速箱的核心部件。雖然CVT7也使用了這種結構,

但CVT8將鋼帶進行了重新設計,這套鋼帶由500多個推片組成(其中60%是進行重新設計的),能傳遞更大的扭矩。

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最後就是技術升級,CVT8變速箱融入了新一代ECO-mode智慧行駛模式。

簡單來說,就是這套變速箱可以透過方向盤、油門踏板等位置的感測器,來“讀懂”駕駛員的需求,進而為駕駛員提供合適的轉速匹配,從而滿足大家的駕駛需求。

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總結來看,對比上一代CVT7,CVT8變速箱主要升級如下:

CVT8的傳動比達到了7。0,高速工況下可以獲得更低的發動機轉速,而起步時也能實現更大的傳動比;

驅動帶輪與變速器油之間的距離增加,從而降低攪拌阻力,使得其摩擦損失減少30%,可以有效降低執行摩擦;

CVT8普通版與高扭矩版分別可以承受250Nm和380Nm的扭矩,對大排量自然吸氣車型的適應性更強。

提升了控制系統和控制邏輯,對於複雜環境的適應性更好,能夠讀懂駕駛者的換擋需求。

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效能得到提升,但XTRONIC CVT變速箱的問題依舊存在

不可否認,歷經多年的技術升級,XTRONIC CVT變速箱無論是穩定性,還是能夠承受的最大扭矩,都比之前的CVT變速箱有著更好的表現,但在細節上,這套變速箱的問題還是存在的。參考車質網的投訴,天籟變速箱存在的問題還有很多:變速箱異響、漏油、抖動等。其實,這與結構也存在一定的聯絡。

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日產天籟車質網投訴資訊(變速箱)

接下來,我們就簡單聊一下這套變速箱的缺點

缺少駕駛樂趣,CVT變速箱能與發動機透過電子邏輯程式方式控制,充分調動發動機的最大扭矩,但在正常工作的過程中,程式往往限制了CVT的動作,所以在實際提速的時候,也就沒有那麼順暢;

故障率高,雖然CVT變速箱很平順,也很穩定,但不可否認的是,CVT變速箱同樣是存在故障的。具體來看,CVT變速箱的鋼帶和帶輪錐形盤之間的接觸面是非常小,而這一小部分的面積又承擔著帶輪錐形盤擠壓鋼帶運動的所有壓力,對於整根鋼帶來說,有著較大的壓力,甚至會造成鋼帶斷裂。這也是為何,CVT在工作一定里程之後,有換鋼帶的說法;

過冷保護,對於這一點,北方的車主在冬天應該大有體會。為了保證變速箱的耐用性,日產的CVT變速箱都設定了一個冷保護邏輯,所以在冬季駕駛的時候,起步往往只能以一個較低的速度進行;

過熱保護,和過冷保護類似,在遇到一些極限駕駛路況的時候,CVT變速箱為了保證系統的穩定性,同樣會對車輛進行限速處理。

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CVT變速箱鋼帶斷裂

對比凱美瑞,天籟的CVT變速箱有何不同?

眾所周知,在日系車行列,無論是日產天籟,還是豐田凱美瑞,又或者是本田雅閣,大家都習慣於使用CVT變速箱。但在結構層面,這三臺車還存在一定的差異,和天籟、凱美瑞不同,本田雅閣的CVT變速箱並不支援模擬換擋,所以接下來,我們就將天籟和凱美瑞兩臺車的CVT變速箱進行對比。

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區別一:CVT變速箱廠商不同

天籟CVT變速箱由日產(Nissan)控股加特可Jatco提供。

熟悉這家企業的朋友應該都知道,Nissan、Mitsubishi 、Suzuki 是Jatco 主要股東,所以日產旗下的主力車型,也都是用的這家變速箱。

而凱美瑞CVT變速箱由豐田(Toyota)控股愛信AW株式會社提供,這家企業在市場上同樣有著不低的熱度

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加特可Jatco

區別二:CVT變速箱核心技術有所不同

在結構層面,CVT變速箱副變速機構(行星齒輪技術)系統包含有一套行星齒輪和離合器,這也是主流CVT變速箱的配置。

需要說明的是,行星齒輪技術是加特可Jatco首創,但天籟CVT變速箱並沒有配置副變速箱機構,而凱美瑞CVT變速箱採用了起步齒輪技術。

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豐田CVT剖面實物

在這裡需要說明的是,豐田最新Direct shift-CVT透過縮小鋼帶的角度和皮帶小型化,使得換擋速度提升20%。同時,

豐田還在CVT變速箱上增加了一套名為Launch Gear起步齒輪組,實現了傳動效率的提高和傳動比增大15%,二者共同配合,Direct shift-CVT的傳動比達到了7.5,比日產CVT更大。

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結束語:

歷經百餘年的發展,CVT變速箱的進步是顯而易見的。以搭載XTRONIC CVT變速箱的日產天籟為例,在保證經濟性的同時,這套變速箱還可以保證整車的動力輸出,對比之前車型的線性加速也會更好一些。雖然在實際使用的過程中還存在一定的問題,但隨著變速箱技術的不斷進化,相信這些問題也會被逐步解決。話說,在日產、豐田、本田三大家企業當中,你覺得哪家CVT更靠譜?

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