CVT变速器是目前市面上四种变速器之一。虽然产自欧洲,但现在已成为日系品牌的旗帜。
我国目前只有万里扬一家公司能够独立制造CVT变速器。CVT变速器具有平稳行驶、燃油经济性等优点,但存在家用CVT变速器不能承受大扭矩输出的发动机的大问题。此外,如果变速器出现打滑现象,这意味着变速器几乎将被淘汰。
分解CVT变速器时,发现决定CVT变速器寿命的最重要因素之一是其压力钢带。这个小钢带的生产和制造,现在被德国的BOSH(博世)垄断了。
为什么拥有强大制造业的中国不能制造这个小压力钢带呢?我们先不谈生产制造的问题。世界上任何产品,特别是能产生巨大价值的产品都有共同点。那是专利的归属。
不幸的是,目前全球CVT变速器使用的压力钢带,其专利由BOSH牢牢控制,另一条压力钢链掌握在德国另一家公司舍弗勒手中。所以如果你想制作CVT钢带,你必须先得到别人的许可。否则,免谈。然而,有趣的是,BOSH和舍弗勒似乎都不是捏碎专利拒绝批准的公司。事实上,他们在授权其他公司生产方面还比较宽松,所以我们现在还能买到国产钢带。
但是,BOSH可能很清楚,即使给了许可,我们也很难组建优秀的CVT乐队。解决专利授权问题后,下一步是材料制造。
你可能会问,为什么CVT变速器在动力传递方面必须使用钢带?皮带可以吗?如前文编辑所述,CVT变速器寿命的长短在很大程度上取决于钢带的使用时间。
这是因为,CVT变速器通过被钢带和锥形轮按压的摩擦力来传递扭矩。也就是说,拉力或推力过大时,摩擦力不足,变速器相对滑动。在这一点上,皮带的材质特征会比钢带的寿命差。
因此,仅凭这一理论,皮带很难代替钢带成为CVT的传动连接。可能有伙伴举起棍子,()小编说皮带不能代替钢带。那么为什么全地形越野车UTV的CVT变速器被采用为传动连接呢?
UTV这辆越野车是个小玩具,受自己的成本限制,采用离心式离合器的结构。UTV需要强大的越野能力,因此存在转矩输出变大、容易对变速器造成伤害的缺点。因此,为了保护变速器,UTV采用了成本更低的皮带材质,也容易维护。更重要的是,皮带的更换频率变高,商家可以赚取更多的零件费。
让我们把话题回到BOSH的压力钢带上吧。从钢带的结构图可以看出,CVT钢带在很多压件之间相互挤压传递动力,但这些压件钢环存在表面容易形成氮化物的缺点。因此,钢带长时间使用容易因疲劳而断裂。该氮化物是生产工艺的产物,一般难以去除。
但从09年开始,博世采用新型钢圈材料,取消了传统的石磨工艺,加入钢圈自动输送、无溶剂清洗、钢圈边缘激光熔化处理工艺,消除了钢圈切面可能出现的磨损和划痕。
BOSH工程师在测试钢带时进一步降低钢带运行时的噪声,以确保钢带运行时的可靠性。噪声大小主要与钢带运行速度和钢坯厚度有关。也就是说钢带动作越快,频率越高,噪声越大,钢坯越厚,频率越低,噪声越小。
目前博世主要生产24/6、24/9、24/12和30/10四种钢带,抗扭矩从150 N.m到350 N.m不等,钢坯长24mm的钢带主要用于排量在2.0L以下的车型,30mm的钢带适用于更大扭矩的大排量汽车。另外,博世未来将继续开发28/12和28/10两种钢带,耐扭矩从250N.m到400N.m不等。
以上只是简单介绍了BOSH钢带的制造特点,可以说光靠这些难度就可以压倒很多制造企业。之所以这么说,是因为其中不仅需要大量的专利知识和技术,还需要很高的工匠精神,支撑这一切的基础是基于德国强大的钢材冶炼水平。中国是世界上最大的钢材生产能力国家,但中国的钢材冶炼技术落后于世界先进水平,目前世界上钢材冶炼技术最好的国家只是德国、日本、美国、奥地利、瑞典、法国等国家。因此,拥有最高冶炼技术、最高制造水平、产品专利产权,BOSH的CVT压力钢带可以垄断全球80%的市场,甚至日本汽车企业也需要严重依赖BOSH的钢带供给。
在我们国家现有变速器的制造水平上,一个人制造与BOSH并驾齐驱的CVT钢带,难度和成本会非常大。