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同样是CVT,为什么摩托车费油而汽车就省油?

2020-07-19 21:49阅读(65)

同样是CVT,为什么摩托车费油而汽车就省油?:同样是CVT,为什么摩托车费油而汽车省油。这个问题其实有一定的误导成分在里面,因为汽车的CVT无级变速箱省油的说法,

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同样是CVT,为什么摩托车费油而汽车省油。

这个问题其实有一定的误导成分在里面,因为汽车的CVT无级变速箱省油的说法,只存在于理论上。实际的使用中同排量,同品牌,同型号车型基本上都是CVT无级变速要费油一些,CVT无级变速箱的主要优势并不是省油,而是操控相对简单,可以免去油离配合,频繁换挡的麻烦,所以这种说法骑士分享并不完全赞同。

但高端车型肯定存在CVT变速省油一说,这主要根变速箱技术和发动机匹配度有离不开的关系,不过这不是我们今天讨论的重点,我们讨论的重点是,同样是无级变速为什么摩托车无级变速会比有机变速更费油,而汽车的相对要省一些。
摩托车无级变速其实技术属于落后阶段,它的发动机动力传输存在着严重的滞后性,这样一来发动机的动力就会白白的浪费掉,而汽车的无级变速箱技术已经很发达了,对发动机动力的利用率就会高很多。所以就会出现同样是理论上的无级变速箱,油耗差距比较大的现象。

虽然理论上两款变速箱是一致的,但汽车的CVT变速箱要领先摩托车无级变速箱N代,所以造成这种差异最主要的原因两个字——技术。当摩托车的无级变速箱技术超越有级变速箱的时候,也就是踏板车油耗水平低于普通话骑车的时候,所以技术水平决定了油耗表现。

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踏板摩托的CVT和汽车的CVT本质上是一样的,都是通过改变主动锥形轮和从动锥形轮的传动半径来匹配出不同的传动比。之所以汽车的CVT感觉比摩托车的CVT省油主要原因在于汽车的CVT可以主动调节传动比,而摩托车的CVT只能靠转速被动调节传动比。

比如上图是汽车CVT变速箱的结构图,可以看到左侧锥形轮连着多片离合器,很明显这是主动轮,右侧是从动轮。此时变速箱的状态相当于低速挡,假如这时候起步,随着发动机转速上升车速也开始提升,但是发动机转速不会升太高,当达到一定速度后发动机就保持转速不变然后液压力开始调节前后锥形轮的传动半径,相当于开始升档。这时候发动机转速不变而车速逐渐提升。档我们松开油门时变速箱传动比仍然可以保持不变,这样发动机制动力很小,车辆减速度小,滑行距离更长,这明显会更省油。

而摩托车的CVT不会主动调节传动比,比如上图是一个摩托车的CVT,与发动机曲轴相连的叫做普利盘,其内部有滑块,随着普利盘转速提升滑块在离心力作用下向外运动,推动普利盘压缩,将传动半径增大,此时皮带在压力作用下被迫向外运动,传动比就发生了改变。所以踏板摩托在起步时需要使劲拧油门,必须等转速起来后滑块推动普利盘了才能变速,而此时发动机转速已经好几千转,输出动力足够在更高档位驱动车辆了,但是为了变速不得不使劲拉高转速。这就相当于汽车起步时挂1档把转速拉到4000才能升2档,自然不会省油了。而且行驶中松开油门后发动机转速下降,转速下降后滑块离心力下降,普利盘又恢复原来的状态,传动比瞬间又发生了改变,发动机制动力很大。这就相当于我们开车时本来挂4档行驶,松开油门后变速箱立马给你降到3档甚至2档,发动机制动力非常大,车速衰减严重。自然不会省油。

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您这个问题问的,我们首先要明白省油的因果关系,然后要明白摩托车和汽车都是两个物种了,对比起来没什么意义啊,但如果您这么问,那强行对比一下还是可以的。。。。


省油看什么?看变速箱匹配、车重、发动机技术以及自己的驾驶习惯。

我们这么看:223的摩托车和1.5的轿车,前者百公里3升油;后者百公里8升油;但摩托车只有300斤不到;汽车则一吨多,如果换成同排量、同重量,摩托确实更耗油------这个原因是多方面的

发动机技术

  • 摩托车发动机的热效率低;

  • 摩托车发动机燃油效率低;

  • 摩托车升功率高;

简单的来说,市内行驶的时候,速度60码,汽车发动机的转数大概是三千转以下;而摩托车的转速要在7000转左右-----这意味着摩托车要达到跟汽车相同的速度,需要更高的转速、作更多的功,浪费更多的能耗....这样一来,不耗油才有鬼了。

变速箱匹配

我们先看两张图:

(摩托车的CVT变速)

(汽车的CVT变速)

原理差不多,但问题来了:

汽车CVT有TCU自动变速箱控制单元;可以自动调度、目标档位决策;传动也是钢带、钢链;

反观摩托车的CVT,靠的是普力珠惯性改变传动、用的是皮带传动,还没有智能监控;

孰优孰劣?谁更省油?不用我说吧?

总而言之,摩托车首先发动机就小,支持不了那么多丰富的技术,所以只能取最优点,就是高功率,省油则不是问题的关键;其次呢,同样的CVT,优劣程度也不一样,不能说同样是羽绒服,一个用的是蚕丝,一个用的是腈纶,效果一样么?

以上,感谢阅读,欢迎关注。

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踏板车变速器釆用的机械式的无级变速器!变速是根据发动机的转速带动钢球旋转产生的离心力来改变皮带主动轮和被动轮的速比,来实现变速!既然是机械的,它就无法识别上坡和平路,只能按上坡的情况来设计变速器的扭力输出,就是人们常说的发动机高转速低挡位。这是这类车相比传统齿轮变速的摩托车费油的跟本原因!齿轮变速的摩托车变速是跟据路况由人脑判断!实施操控的!釆用CVT变速箱的汽车虽然同样的变速原理,但它是由控制变箱的电脑跟据不同路况它有不同的换挡逻辑(结合了老司机行车换挡的经验),发出指令通过液压系统调节主动轮的开合间隙来摸似出七个挡位。所以它会比咱们常见的摩托车上的无级变速器优秀也更节油

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说CVT省油完全是误导,汽车的CVT传动同样不省油,就汽车传动方案而言,CVT明显比双离合变速箱费油,和AT差不多。

CVT传动的本质是皮带传动,只不过,这个“皮带”材料是钢带。所有的皮带传动,在正常情况下,皮带和带轮之间都存在正常的滑移,因此,皮带传动无法达到齿轮传动的精确性,同时,滑移必然带来运动付的摩擦,机械能转化为热能损失了。

虽然齿轮传动齿面之间也存在滑动,但齿轮传动使用润滑油,齿面是不直接接触的,金属齿面被油膜隔离,摩擦系数很小,所以摩擦损失也小,典型的八级圆柱齿轮传动齿轮箱效率可达0.97。

CVT的钢带传动,依赖的正是钢带和锥形轮之间的摩擦力,摩擦力越大,传动能力越强,因此,是不可能用润滑油降低运动付摩擦系数的。钢带和锥形轮之间的滑移,是直接的金属介质接触滑移,会产生很多热量,机械能变成热能损失了,CVT传动比不恒定,需要钢带在锥形轮上沿轴向移动,以改变传动比,因此,CVT不仅存在切向滑移,还存在轴向滑移,由此导致钢带和锥形轮传动效率都不到0.9,比齿轮传动效率低很多。

CVT的低效率,导致很多号称省油的日系车并不省油。CVT传动,是以牺牲驾驶体验和能耗为代价,获得低成本的成本导向的传动方案,无论汽车,还是摩托车,都是如此。

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采用CVT传动机构的摩托车,油耗通常要比采用变速箱的摩托车高一些。而采用CVT变速箱的汽车,油耗通常要比采用其他变速箱的车型低一些。同为CVT变速箱,为什么摩托车油耗要高一些呢?其实这就是两个CVT变速机构不同导致的。

我们来看一下CVT传动机构的原理:

与传统的齿轮变速不同,CVT变速不需要齿轮机构,而是利用两个可以改变直径的V型锥轮与钢带(传动带)来实现变速的。锥轮有两个部分组成,锥轮的一半是固定不动的,另外一半是可以滑动的。可滑动部分外移后锥轮直径变小,两部分贴紧后锥轮直径变大,如下图所示:


主动轮与从动锥轮直径都可以随意改变,因此传动比也可以随意改变。例如某CVT变速箱传动比在2.416:1到0.443:1之间可以任意改变。CVT变速箱真正的做到了无级变速,具备绝佳的平顺性,这点也是其他变速箱最不到的。

可以看到CVT变速箱与其他变速箱一样,都是一种变速装置。当减速比大于1的时候变速箱通过降低发动机转速来放大扭矩,当减速比小于1的时候,变速箱放大来自发动机的转速,降低扭矩。这样一来汽车低速运行时更有力,高速上运行时更省油。既然变速箱的作用都是一样的,那为什么搭载CVT变速箱的车型油耗反而比较低呢?难道是传动效率高吗?我们看一下各种变速箱的传动效率:

可以看到传动效率最高的是手动变速箱,机械效率高达98%,能量损失最小的一款变速箱。其次就是双离合变速箱,机械效率达到96%。而常见的AT自动挡变速箱机械效率只有91%,CVT变速箱机械效率只有87%而已,排在最后。CVT变速箱机械效率低与链条传动有一定的关系。


钢带、链条传递动力避免不了打滑,为了避免打滑就需要对锥轮施加一定的压力。这时候钢带运行的阻力就会加大,这样一来机械损失加大,效率降低了。而同样用液力变矩器的AT变速箱,因为采用了齿轮传动所以动力损失更小一点。

搭载CVT变速箱的车型,油耗至少要比机械效率更高的AT变速箱低一些,这是为什么呢?其实一辆车省油不省油,与传动效率有关系,与发动机工作状态有关、 两者相辅相成,缺一不可。我们先看一下发动机万有特征曲线图就明白了:

横坐标是发动机转速,图左侧的纵坐标则是发动机是有效扭矩,图右侧的纵坐标则是平均有效压力,内部虚线则是等功率线,实线则是等燃油消耗率线,圈内标注的区域则是最低油耗区。不同发动机特性不同,但是都会有一个高效区,例如转速在xxx转/分的时候发动机效率最高,消耗同样数量的燃油可以做更多的功。

如果想办法让发动机始终保持高效率运转,那么发动机的利用率会大大提高,油耗也会降下来。这就到了考验变速箱的时候。变速箱的存在就是为了伺候好发动机的坏脾气不同变速箱伺候的水平(效率)也不一样。而带有固定档位的变速箱,几个传动比是固定不变的。这就会导致这样的情况发生:低速档位为了提升车速不得不大油门行驶,但是受路况所限制,车速低、并不能触发TCU升档,这时候发动机有一部分能量就白白浪费了!而装配了CVT变速箱的车型,无论发动机在哪个转速区间运行,CVT变速箱总能通过无极调节的转速比来配合发动机,发动机能量损失小,发动机总是在高效运转,因此尽管CVT变速箱传动效率低,但是因为无级变化的传动比导致整车油耗并不高。

那为什么采用CVT传动的摩托车油耗反而比采用变速箱摩托的油耗高呢?

其实这就是伺服机构不同导致的,摩托车的CVT变速箱机构完全是被动式的、而汽车CVT变速机构则是主动式的。我们看一下摩托车用的CVT传动机构:


看上去是不是比汽车用的CVT变速箱简单许多?

两种变速机构都是通过改变锥轮直径来改变传动比的,
但是对比汽车用的CVT变速箱来说,摩托车的CVT伺服机构只是最低级别的勉强用的那种。我们看一下摩托车CVT变速机构的关键部件:普利盘与普利珠:

这就是锥轮直径自动改变的全部装置,整套伺服机构其实就是普利珠。控制普利珠动作的则是离心力。普利盘装在发动机曲轴输出端,发动机转速低的时候普利珠位置不变,这时候两盘之间间隙最大,锥轮直径是最小的,此时CVT减速比是最大的,便于起步加速。当发动机转速提升后,普利珠在离心力的作用下甩到盘的外缘,从而把普利盘推出去。这时候两盘间隙变小,锥轮直径变大,CVT传动机构减速比逐步降低、车子逐渐加速。

可以看到普利珠是通过离心力控制的,属于被动控制,只有发动机转速提升后锥轮直径才能改变,总是慢一步,因此发动机能量浪费的多一些

此外摩托车CVT传动机构的离合器也是增加油耗的因素之一。摩托车采用了离心式离合器:


这种离合器依然是通过离心力控制的。转速提升后蹄块在离心力的作用下甩出去,与离合器外壳(碗公)接触。而蹄块上带有摩擦片、蹄块展开后摩擦片与离合器外壳紧密接触后,离合器外壳也会随之旋转。后车轮则与离合器外壳直接连接、转速提升后车子自动起步行驶。当转速掉下来的时候蹄块自动回缩,车子停下来发动机也不会死火!

可以看到摩托车上的变速机构与离合器都是通过离心力实现的,无形中就浪费了很多燃油,因此整体传动效率并不如汽车CVT变速箱高!

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同样是CVT的变速箱,为何摩托车费油而汽车就省油,这个说法不知从何而来,其实这个说法并不能说成立,因为它们都是CVT,怎么可能说摩托车的费油呢,不过从实际技术上,或者是理论上来说,摩托车同排量和汽车同排量,会略有费油,主要就是摩托车的CVT现在是比较落后的啦,这个算是比较简单的理由。

相对汽车来说,现在发展的比较快,而摩托车现在发展比较慢了,没有市场的产品,技术提升就会比较慢,而汽车的CVT技术提升比较明显,不过从实际来看,汽车的排量要比摩托车大,省不省油一定是要综合来看的。摩托车和汽车其实没有太多的可比性,因为汽车的重量和体积要大的多,汽车的油耗也是比摩托车更高的。

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这个问题 逻辑上有错误,摩托车cvt费油是跟摩托的脚档比。汽车的cvt省油是跟at比。汽车的cvt比手动挡也费油。另外还有一个自身的摩擦损耗比 比如增压器中,螺杆式机械增压只适合大排量使用,因为自身效率低 小排量一般使用涡轮增压。因为涡轮效率高……

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这个问题提的好

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和双离合比,几乎没这么省油,只是加速平顺些,急加速无力。