關於CVT無段自動變速箱


現在很多日本血統的家庭房車、小型休旅車都會用上CVT變速箱,車廠的考量不外乎是省油與平順的動力輸出,非常適合在都會區使用。但CVT的「溫良恭儉」,讓很多開習慣一般自排或手排的駕駛很不適應,會覺得油門催下去引擎都沒反應,車子很沒力......!
這一篇文就來讓大家瞭解CVT幾個特性,讓大家能夠駕馭這種變速箱。

這篇用很多Jatco CVT7的資料,因此對納智捷U5 、S3、日產Tidda、Livina、Sentra、Juke、三菱Lancer、Fortis、Colt Plus等車,會更有參考價值。


(以下CVT的圖片、影片擷取自CVT變速箱大廠Jatco的說明影片)

1.CVT無段變速造就平順的行駛特性

無論自排還是手排,一般變速箱都是由一組組齒輪所構成,變速就是切換不同組的齒輪,這切換的過程就會造成動力中斷,有時候還會造成頓挫感。

一般的手排變速箱。上排齒輪連結引擎,下排齒輪連結傳動軸,上排一個齒輪加下排一個齒輪就成了一個「檔位」,切換齒輪時要先切斷動力,因此會有頓挫感。


CVT變速透過錐輪的開闔來做連續變化,一般起步加速的狀況下,在引擎到達電腦即時設定轉速後,引擎轉速就固定了,透過變速箱變速來加速。
以1.6自然進氣引擎的車種來說,一般多是設定在1600~2000轉左右,如果開節能模式(ECO)約在1400轉。


CVT主要是兩組錐輪加鋼帶的組合,變速時不用切斷動力,造就平順的輸出。



看影片會比較清楚。
右上方是CVT的轉速表,到達設定轉速後,引擎就固定在那個轉速,靠CVT變速來提升車速。
右下方是一般傳統自排,在速度提升過程中,轉速一直上上下下,造成頓挫感,同時也比較耗油。



2.CVT是無段變速?!但為何有所謂的7速(檔)CVT變速箱~

有些車廠為了在CVT平順的行駛特性下,加入一絲駕駛的快感,就會用模擬變速這一招。這是透過電腦設定,來固定錐輪的位置,讓駕駛有「換檔」的感覺。

CVT加速過程很順,但就是太順了,讓開慣一般變速箱車子的駕駛覺得非常不習慣,因為「聽不到引擎聲音的變化」「感覺不到加速」

有些車廠為了在CVT平順的行駛特性下,加入一絲駕駛的快感,就會用模擬變速這一招。這是透過電腦設定,來固定錐輪的位置,讓駕駛有「換檔」的感覺。


這樣的設定也可以讓車廠來大做廣告,畢竟檔位越多價格越高。(目前市售房車最多是10速,高級車的主流是8速。)

像是TOYOTA Altis就曾宣傳其使用七速手自排,但Altis是使用CVT變速箱,就是使用CVT軟體設定所達成,不是一般認知上歐洲車常用的那種,體積龐大的七速自排變速箱。理論上你要將CVT變速箱設定成8速、9速......N速都可以。

雖然可以模擬檔位,但CVT的反應速度還是比不上一般自排變速箱,也沒辦法承受太大的扭力輸出,熱血駕駛還是不建議買CVT的車種,換擋夭壽快的雙離合器變速箱才適合。



3.油門灌下去,但是引擎沒啥反應~

你油門踩下去,控制的是行車電腦,由電腦的設定來決定車子的反應速度。駕駛者要習慣這個慢郎中的反應。

在CVT小車上,電腦掌管了油門跟變速,因此油門踩下去,往往是變速箱先變速,而後引擎再拉轉,跟傳統自排車踩油門後引擎轉速拉上來,變速箱再反應變速的模式不太一樣。

那為什麼速克達機車也是用CVT變速箱,但油門一催下去,引擎一樣會拉轉速,不像車子這樣無聲無息慢個好幾拍。


速克達機車雖然也是採用CVT變速箱,但是錐輪的控制是透過「普利珠」這玩意兒,簡單來說,普利珠是透過引擎帶動錐輪旋轉產生的離心力來做動;汽車CVT的錐輪是由電腦透過油壓來控制,兩者還是有很大的不同,不能用騎速克達機車的經驗來套用在CVT汽車上

因此機車要修改加速反應,是使用不同重量的普力珠;而汽車則是透過加裝俗稱的「電子油門」來修改油門的電子訊號。


CVT變速箱的變速速度,比一般自排變速箱慢
再來就是再加速的反應,CVT的反應也是比一般自排或雙離合器變速箱慢上許多,除了先天構造上的原因外(變速太快鋼帶容易打滑)。
而原廠的軟體設定多以省油與平順為主,因此不會讓變速反應太快,不會出現雙離合器變速箱:前一秒還掛在7檔散步,一眨眼直接掛到2檔做短跑衝刺。

因此開CVT車要加速時,不要怕!油門灌下去就是了,讓電腦知道你要加速的決心!讓電腦知道你才是車的主人!這樣車子才會心不甘情不願地邁開步伐加速前進。


4.爬坡爬不上去,感覺快熄火,剛啟動不久還會有頓挫!

遇到這狀況不要懷疑、不要猶豫,油門趕快補下去就是了!

就像前面說的,CVT反應慢,引擎跟變速箱又全都是電腦掌控,如果爬坡時油門踩的不夠深,確實有時會出現這種爬不上去要熄火的感覺。這時候灌下油門就好了!下次爬陡坡前記得要多踩點油門。

在剛啟動、CVT變速箱尚未達到理想工作狀態時,變速的速度會更慢,有時甚至會有頓挫的情況發生(尤其在地下停車場爬坡時),這時就要更早深踩油門,讓變速箱早點降檔。

5.CVT的車沒力

CVT的反應一般都設定的比較慢,加上用CVT的都是小排氣量的車款,因此會給人沒力的印象。

這就要分為兩個觀點來討論:一個是感覺沒力;一個是引擎沒力

感覺沒力!
就像上一點所講的,CVT變速箱的做動速度比一般自排變速箱慢,這慢慢來的特性會給駕駛者「沒力的感覺」;而
先變速再拉轉的特性也會給駕駛者「沒力的感覺」。

總之,是感覺就是「沒力」,但事實上只是反應慢而已。

所以就只能改變駕駛習慣來配合這種反應慢動力特性了。

引擎沒力
CVT大部分都搭配在都會用中小型車輛上,這些車型本來就不會強調引擎動力,因此CVT似乎就成了引擎沒力的代名詞了。

為什麼CVT的車都用在小車上?主要是因為CVT幾個特性:
1.承受扭力小:CVT用鋼帶來連結錐輪,不像一般變速箱齒輪直接咬和,無法承受太大的力量。
2.體積小:大約只有傳統四速自排的大小,體積小重量較輕,很適合強調「小車大空間」的車
3.節能效率高:雖然傳動效率在所有變速箱裡面敬陪末座,但CVT的車引擎轉速變化不大,因此在整體燃料使用效率還是很高的,很適合強調「省油」的車。

就我的經驗而言,1.6傳統自排與CVT的車,爬山時是半斤八兩,傳統自排沒比較有力,CVT也沒比較沒力,就只是反應慢了些,心靈馬力差了點、還要改變駕駛習慣來配合它。


這是台灣日產 / 三菱 / 納智捷車系常用的日本Jatco  CVT 7 (JF015E / JF020E)變速箱,體積小、變速範圍廣、維修費用低,是都會用車的最佳選擇!
這是歐洲車常見的ZF 八速自排變速箱,體積、重量、與複雜度都蠻驚人的!
通常排檔數越多會越省油,但過大的體積與重量不太適合用在小車上!而且萬一故障,維修費用也是很驚人的!



6.CVT不是無段變速嗎,為什麼有時候加速或鬆油門時會有頓挫感?

現在的CVT變速箱,很多都加入了傳統齒輪來做兩段的變速,來加強起步的力道,或是增進省油效能。因此在切換齒輪的時候會有換檔的頓挫感。

CVT也還是有類似離合器的構造,開闔時也是會有些許的抖動。而有些CVT還有副變速機構,如Jatco CVT7、Aisin Direct Shift-CVT(就是最近TOYOTA Auris召回的那一顆變速箱),動力切換時也會有些許頓錯的感覺。

以CVT7為例,Jatco為了讓這顆CVT7這顆變速箱,低速更有力,高速更省油,因此多加了一組齒輪下去。
一般CVT的從屬錐輪直接連接傳動軸來帶動車輪,CVT7這具變速箱卻多加了一組副變速機構的齒輪與離合器,來提供更廣的變速範圍
這是一般CVT的變速範圍
這是CVT 7的變速範圍
 透過動畫可以看到,當變速到設定的範圍,副變速機構就會進行高低速齒輪的切換。以納智捷U5為例,加速時莫約到時速50~60km/h,減速時莫約降到時速10~20km/h時,就會進行切換,這時就會有些許的頓挫感。

雖然可以達到低速有力,高速省油,唯一的小缺點是在切換副變速機構時,會有點「頓挫」的感覺,再來就是多了一個組件,多了一個會壞的地方。


7.CVT會吹口哨!

這是鋼帶的聲音,算是CVT的特色哩!

CVT的聲音很多人不習慣,尤其在低速滑行,萬籟俱寂的時候,常常會聽到咻咻咻聲,一種很像馬達聲、很像 Gogoro發出的聲音。偏偏裝CVT的車多是中小型都會用車,引擎室隔音不會做的多好,這咻咻聲就很惱人的傳進了車室中。

這缺點.....只能去做隔音,不然就是音響開大聲一點、或是換吵死人不償命的排氣管

那為什麼速克達機車沒有這種口哨聲?速克達機車是用「皮帶」連結兩個錐輪,汽車是用「鋼帶」來連結錐輪,聲音自然不一樣。不能用騎速克達機車的經驗來套用在CVT汽車上。


8.CVT比較脆弱?

現在CVT的耐用度已經提升許多,正常順順開也是可以開很久~

網路上流傳著一些保護CVT的操作方式
例如不要前進檔直接馬上排入倒車檔、停車先打空檔,拉起手煞車放開腳煞車,再排入P檔...
事實上,這些操作程序適用於所有自排車,並不限定CVT




總結:不要用開傳統自排的習慣與經驗,來看待與操作CVT變速箱,那只會讓自己火大而已。重新去適應CVT變速箱,或許樂趣少了點,但平順的動力增加了不少舒適度哩。


下面是CVT變速箱的構造與原理筆記

CVT的構造


CVT的傳動方式用自行車來解釋,大家會比較容易瞭解。

自行車是腳踏連結兩三片齒盤,後輪上也有一堆齒盤,中間由鍊條連結。變速就是透過腳踏與後輪上,不同大小的齒盤所組合而成。(圖片來源:捷安特)

而CVT主變速機構沒有齒輪齒盤,而是把齒輪齒盤換成錐輪(普利盤),鍊條換成鋼帶。

一組錐輪就是由兩個圓錐所組成,CVT有兩組錐輪,主錐輪連結引擎,從屬錐輪連結車輪,兩組錐輪間有一條鋼帶連結起來。




這是低速時的錐輪位置,主錐輪的兩個圓錐間的溝槽寬度比較遠,鋼帶就滑到錐輪裡面;而從屬錐輪的兩個圓錐的溝槽寬度距離比較近,鋼帶就被擠到錐輪的外側。
這等同於自行車上,腳踏是小齒輪、後輪是大齒輪的組合,這樣踩踏起來最輕鬆,最適合起步爬坡。




這是高速時的錐輪位置,跟低速時剛好相反。

這等同於自行車上,腳踏是大齒輪、後輪是小齒輪的組合,這樣踩踏起來速度最快。
CVT就是這樣透過錐輪的變化達到變速的效果。



透過動畫看看CVT是如何進行變速的

留言

  1. 想請問一下,altis10.5 最近在2檔升3檔會有抖動的問題,然後再來的檔位就都很順暢,看完文章後明白是模擬變速,所以不曉得是電腦問題,還是變速箱要掛了,想說過幾天要回廠檢查,但現在就一顆石頭壓在心上

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    1. Altis 的CVT抖動,真的要回廠檢查,這邊無法隔空抓藥
      反正不是軟體問題,就是液壓問題,最糟就是錐輪磨損~

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  2. 您提到"考量不外乎是省油", 那為什麼Luxgen S3或 U5卻比一般同級車耗油?
    或許我應該說是異常的耗油...
    郊區平均約10km/L, 市區是慘不忍睹。

    本身是U5車主。

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    1. 影響油耗的因素很多,變速箱只是其中的一環
      以類似動力配置的Tidda來比較
      (引擎據說有淵源,變速箱基本上是同一顆)
      Tidda油耗16km/l,U5是14.3km/l
      U5車比較重、風阻比較大、輪胎也比較大
      這些都是會增加油耗的因素
      如果沒有用CVT變速箱,油耗會更差!

      其他像是駕駛習慣、冷氣開多冷、車載多重、平常駕駛的路況
      更是影響油耗最大的因素
      因此能源局的油耗測試大家都說不準
      但這是一個純就機械設定來做的測試
      讓所有廠商能在統一的條件下進行油耗的測試

      U5版上最神的有開到平均13~14km/l,最耗油的大約是在8km/l左右

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  3. 請問我是10.5alits 1轉2檔30-40時速會有抖動這也是變速箱問題嗎 沒亮引擎燈呢 這問題困擾很久了。

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