作为汽车产品狗，汽车的各种配置一直是我谈论的重点内容。但是对于汽车的大件配置如发动机、变速箱和底盘等则谈的比较少。今天，就来谈一谈家用车变速箱选择的问题，毕竟咱也是变速箱研发工程师出身。

由于篇幅问题，首先会在整体上谈一谈各种类型的变速箱的特点，然后重点来谈一谈无级变速器——CVT的技术特点和发展现状，希望能为大家购车提供一些帮助。以下是目录。

1，汽车变速箱类型及特点
2，CVT变速箱的原理以及特点
3，CVT变速箱技术升级

1，汽车变速箱类型及特点

当前市场上在使用的自动变速箱种类主要包括AT（自动变速箱），DCT（双离合变速箱），CVT（无极变速箱）三种。其他还有一些市场份额比较小的变速箱类型（如AMT半自动变速箱等），基本上也是基于前三种的原理，在此不过多讨论。

作为普通的消费者，关于变速箱最大的问题可能是，购车时究竟应该选择哪种变速箱？

对于以上三种类型的变速箱的特点，我的总结如下。

AT：齐达内。发挥稳如狗但是身价略高。

DCT：罗本。激情四射，各种暴力爆杆就是脆了点。

CVT：皮尔洛。经济实用，丝般顺滑。

AT应用范围最广市场份额最大，技术上也比较成熟，性能可靠。AT由于使用了液力变矩器，所以低速性能和坡上性能优异。但是同时也导致了动力传输不直接，效率偏低。

DCT的特点是换挡快，没有AT的液力变矩器所以效率高。尤其是干湿DCT连离合器里面的传动油都省了，效率更高。

DCT最大的问题是低速时两个离合器配合的控制难度大，容易出现顿挫。另外在某些交通拥堵和山路工况下，反复升降档时离合器容易过热。

市面上使用DCT比较多的是德系车型，例如大众的热销车型如途观，朗逸等，都是使用的DCT。

CVT的特点是使用钢带传输动力。因此结构相对最简单，体积最小，重量最轻。便于整车布置。换挡流畅无顿挫，同时可以实现发动机效率的最佳匹配，明显降低油耗。

CVT用得最多的是日系厂商如丰田本田。早期的时候CVT主要用于发动机功率较小的车型上，近些年随着技术的进步，越来越多的中大型车也可以搭载CVT。

2，CVT变速箱原理及特点分析

在CVT变速箱中，发动机的动力首先通过液力变矩器传输到第一级锥盘上。第一级锥盘通过钢带将动力传输到第二级锥盘上。然后第二级锥盘通过差速器最终将动力传输到车轮上。通过对第一级锥盘和第二级锥盘的半径进行连续调节，实现传动比的连续变化。

优势一：无顿挫感

在消费者对变速箱的反馈中，顿挫感强的抱怨居高不下，过强的顿挫感会带来非常不舒适的驾驶体验。AT和DCT由于天生的结构中就存在传动比的突变，变速过程中必须经过动力中断再结合。因此几乎无法彻底消除顿挫感。而CVT由于传动比连续可调，因此可以在保持动力连接的同时实现变速过程，既可以保证发动机持续工作在高功率区间，同时还完全消除顿挫感。这就是为什么凯美瑞和雅阁这种日系车，开起来会比帕萨特要“舒服”。

虽然，某种意义上这种无顿挫也造就了CVT的一个缺点。（后面会详述）

优势二：提高发动机效率

发动机根据转速和扭矩的不同，分为不同的效率区间。变速箱的出现，就是为了调整发动机的运行点，使其尽可能的处于高效率区间。

CVT在这一方面有得天独厚的优势。如果说8AT提供了8个不同的传动比以优化发动机区间，那么理论上对于CVT来说就是无数个点，虽然在实际实现的过程中，CVT会模拟出若干个档位。但是自由度上CVT还是要大出很多。

简单来说就是，发动机跟CVT匹配会工作得更“舒服”，效率更高，油耗更低。

优势三：结构简单，体积小，重量轻。

因为省略了大量的齿轮、轴和离合器装置，CVT的结构最为简单，体积和重量都很小。对于整车来说，更好布置同时整车的重量也更轻。

当然，CVT的钢带结构带来的不全是好处。

问题一：动力绵软，缺乏爆发力。

从上图可以看出，锥盘和钢带之间动力的传输，实际上要依靠锥盘压紧钢带产生的静摩擦力。当车辆在低速爬坡，或者急加速变道的时候，对扭矩的需求会突然增大。此时如果锥盘不能压紧钢带，钢带就会在锥盘表面发生打滑。打滑会导致钢带和锥盘持续的摩擦发热，轻则影响驾驶感受，严重的会导致钢带烧毁。

由于钢带容易打滑和钢带本身承受扭矩有限等限制，导致了市面上大部分的CVT都只能与马力较小的发动机相匹配。同时在某些扭矩需求比较大的场合，如低速爬坡或急加速时，系统不得不主动限制发动机扭矩的输出。因此便出现了动力绵软，没有爆发力的现象。

问题二：缺乏驾驶乐趣

这个正好与前文的优势一相对应。正是由于CVT变速箱在变速的过程中可以保持发动机动力平稳，持续，无顿挫的输出，缺少了换挡过程中发动机的嘶吼和仪表盘的抖动，导致了很多消费者认为驾驶CVT车辆不具有驾驶AT或者DCT车辆的驾驶乐趣。

3，技术升级是如何解决上述问题的？

为了解决以上提到的CVT存在的不足，CVT的工程师们想出了很多精妙的方案。

斯巴鲁/通用/奥迪：金属链代替金属带结构

金属链跟锥盘之间通过特殊的机械结构连接。动力的传递，不像带式结构需要通过压紧的静摩擦力，因此不存在打滑的情况。所以链式结构的CVT可以突破CVT传递扭矩的上限，匹配很多大功率发动机。

丰田：增加启动齿轮

丰田的解决方案比较有意思，他们在CVT变速箱中新增了一个启动齿轮。

这一枚启动齿轮被放置在变速箱输入轴和输出轴之间，并有一个专门的同步器控制。主要的作用是，当车辆速度低于16km/h的时候，CVT的动力传输不通过钢带，而是通过这个启动齿轮直接传递动力。

低速大扭矩的工况是CVT最“不喜欢”的工况，因为这种工况下钢带需要承受很大的扭矩，极易打滑，同时传递效率又特别低下。（CVT钢带的效率在传动比最大和最小的两端都比较低）。当这种工况的动力传输由齿轮代替后，提高了传递效率，又使钢带和锥盘的设计不用考虑低速工况而更具有自由度。

日产/丰田：模拟AT换挡

为了使CVT的驾驶更具有乐趣，在sport模式或者激烈驾驶模式下，部分厂商通过调整CVT的换挡过程，可以模拟出AT和DCT那种充满节奏感的加速过程。怎么说呢，虽然只是模拟的，但是基本能让消费者体验到跟AT十分接近的感受，因此在驾驶乐趣方面CVT也有了很大的提升。

其他优化的技术方案包括优化钢带结构，优化锥盘结构以及优化润滑油等等，都可以一定程度上提升CVT的表现。

总的来说，CVT是一款适合家用车的变速箱。随着技术的进步，以往面对的一些技术难题也在慢慢被克服。未来的前景值得期待。

来源：知乎 www.zhihu.com

作者：嘉名

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