CVT的进与退

　　全新RAV4上市，2.0L版本采用了CVT变速器；新一代奇骏的发布，同样采用CVT，并且升级为最新的CVT8；不久前本田在国内发布地球梦动力，搭配的也是CVT，虽然目前只应用在雅阁上，但未来配备给CR-V将不会有任何悬念；当然，还有更早些时候斯巴鲁对于CVT的普及，新森林人甚至2.0T也采用的是CVT。CVT这种攻城略地的阵势真是不小。在城市SUV领域，它即将变成普及率最高的变速器类型之一。然而也有逆潮流而动的，Jeep的指南者、自由客就借着2014款上市，悄无声息地将之前的CVT换装成了6速的手自一体变速器。那么，CVT到底是好是坏，为何不同厂商对它有不同的态度呢？

　　CVT的魅力在于无级变速，这是所有变速器都做不到的

　　从变速器诞生开始，无论变速器的技术怎么变、形式怎么变，有一个变化的趋势是一直存在的，那就是挡位数。从最早的二挡、三挡变速器，到随后渐渐普及的四挡、五挡变速器，发展现在最多已经有9挡变速器，并且传闻10挡变速器也在研发当中。为什么变速器要设计那么多的挡位？道理很简单，挡位数越多，不同挡位之间的传动比落差就越小，由此带来的好处也非常多。例如：换挡冲击会更小；换挡过程中的转速变化幅度更小，从而可以更有效地利用发动机的健康转速，达到节油的目的；高速情况下的发动机转速可以更低，同样有利于经济性的提升；变速器自身的变速范围更宽泛，从而对液力变矩器的依赖性更小，有利于更多地锁死液力变矩器，可同时提升动力性和经济性。

　　一直以来，变速器的研发工程师都在想方设法地尽可能在成本可控、体积可控的情况下研发更多挡位的变速器。然而所有这些，到了CVT面前都不值一提。因为CVT压根儿就没有挡位，换句话说，它可以理解为有无数个挡，这种特性是所有的变速器都做不到的。它由此所带来的好处也显而易见—换挡冲击这个词与CVT无关，因为它彻底不存在；液力变矩器仅仅在起步的时候需要，其他时候都可以锁死，从而更好地提升经济性；在整个驾驶过程中可以一直保持发动机转速不变而速度持续提升，它依靠的是变速器传动比不停地、无级地改变，这也是任何一种有挡变速器不可能做到的。于是舒适、平顺、省油，这些都成为了CVT的特点。理论上，它的动力性也应该很好。

　　从这些特性看，CVT堪称设计师心目中最完美的变速器。单就“变速”这个单一属性来说，CVT简直就可以达到最理想的状态。

　　既然如此，为何还有那么多人费尽心思地研发多挡位变速器呢？为何CVT变速器不能一统江湖，相反它现在只能算是一个分支，市场占有率远不及传统的AT，甚至还比不了新生代的双离合变速器呢？

　　CVT的结构原理不同于任何一款变速器

　　所有的变速器都有一个最核心的地方，即传动比转换机构。变速器“变速”，变的就是传动比。市面上绝大多数的变速器，无论是MT变速器、AT变速器还是双离合变速器，其传动比转换机构虽然各有不同，但有一点是共通的，即它们都是采用齿轮组结构。变速机构通过不同的齿轮组合，来实现传动比的改变。发动机的动力，也是通过齿轮与齿轮之间的传递来实现。

　　CVT变速器的动力传动部分与其他几乎所有的变速器有着根本性的不同，就在于它没有所谓的齿轮组，而是靠两个锥形轮和皮带（有皮质、钢制，结构也有不同，但都可统称为皮带）组成。这两个锥形轮一个是主动轮，一个是从动轮，动力从主动轮通过皮带传递给从动轮；皮带则可以在锥形轮上滑动。依据皮带在锥形轮上位置的不同，从而可以实现传动比的变化。从直观就能看出，这种变化的确是“无级”的。

　　动力依靠皮带传动，而不是像其他变速器那样通过齿轮传动，这是CVT变速器与其他变速器最本质的不同。而这个不同，恰恰是影响CVT性能和普及率的关键所在。

　　CVT的结构特性影响了它的普及率

　　基于过去的物理知识我们能够直观地理解，齿轮与齿轮之间的强度是有保障的，设计者完全可以根据扭矩传递的需求，设计出完全胜任并且完全可靠的齿轮组。无论是MT、双离合变速器的直排齿轮组，还是AT的行星齿轮组，其基本特性都是如此。这种结构不可能出现动力传输的中断，齿轮与齿轮之间也不可能有相对位移（即所谓打滑现象）。即便是链条，如果采用有齿的方式设计，我们也都无需有类似的担心。例如：摩托车的动力传动就是靠链条的，只要链条强度够，动力传输就很有保障。

　　然而CVT变速器的这种动力传递却连有齿的链条都比不了—皮带要在锥形轮上无级滑动，这显然是无法实现“有齿”的衔接。那么CVT变速器的动力传递依靠什么力量呢？没错，就是皮带与锥形轮之间的摩擦力。从最基础的常识我们就不难做出判断—这种摩擦力就算设计得再好，也不可能像齿轮咬合那样靠谱。

　　事实的确如此。其实CVT变速器很早就已经诞生了，并且应用非常广泛。例如：在踏板摩托车、农用三轮车上，采用的都是CVT变速器。当然这种CVT变速器非常简单，是单纯靠机械来实现变速的，传递装置也的确是实打实的“皮带”。很显然，这样的变速器对于动力的传递非常有限，它仅适用于动力非常弱的车型。事实上，CVT最早被应用在汽车上就是基于踏板摩托车变速器的原理升级而来的，因此早期的CVT变速器仅适用于小排量车型。

　　现在的CVT当然有了本质性的改变，强度也远非当年可比，然而基于它的结构原理，它的强度永远不可能与有挡变速器相提并论。例如：在极端的驾驶工况下，或多或少都会存在打滑的现象。这种特性对于一些比较注重可靠性或者使用情况较为复杂的车型来说，无疑是不太合适的。

　　相比过去的纯机械式设计，现在的CVT变速器多为电控式的，皮带位置的变化由车载电脑说了算，并且可以模拟出有挡变速器的效果，还能实现手自一体功能。由于有了电控，一些设计师开始通过电脑程序的设定来提升CVT的可靠性。例如：为了防止驾驶者的不良驾驶习惯会对CVT变速器带来过度伤害，一些厂商会为变速器设计一些保护程序。当驾驶者频繁大脚油门加速，或者系统检测出CVT变速器有过热、打滑等迹象时，就会启动保护程序，通过对节气门等部件的控制来抑制动力输出。这种做法固然保护了变速器，但同时也大大影响了驾驶乐趣。一旦遇到长途超车需要极限动力的工况，也容易导致安全隐患。

　　正是CVT的这种特性引发了争议，不同的厂商对它会有不同的态度。这种争议，必然会影响到CVT变速器的普及率。事实上，虽然从城市SUV领域观察CVT大有占据半壁江山的意思，但真的放眼全球和所有车型，CVT的市场地位与传统AT还是没法比的。

　　一些厂家通过各种方法来改进CVT，但依然是量变而非质变

　　针对CVT的一些问题，倡导CVT的厂家一直都在尝试解决。这其中日产就是CVT的有力推崇者，它在改进CVT方面也确实做了很多尝试和努力。例如：日产应用在小排量车型上的CVT7，就开创性地增加了一个副变速机构。说白了，就是将一个二挡自动变速器与CVT变速器串联起来，这样就可以减小CVT变速部分锥形轮的尺寸。这样做的好处，一是可以减小整个变速器的尺寸，从而更有利于布置；另一个是可以让锥形轮与变速箱油相对离得较远，避免对变速箱油的无谓搅动，可以提升运行效率。而通过副变速机构以后，可以让整个变速器的齿比范围提升到7.3。这个比率是相当高的，要知道日产最早的CVT，这个比例只有5.0。而7.3，已经能与流行的8AT相媲美了。通过这种设计，还可以减少CVT部分的变速负担，从而缓解CVT的工作强度，达到提升可靠性的目的。

　　为了进一步提升CVT变速器的适应能力，厂商还会在材质和控制方面下文章。仍以日产新的CVT为例，它在钢带的设计上就进行了许多改进，以进一步降低打滑的概率。对于CVT而言，要避免打滑，还有一个关键点在于要在钢带滑动的过程中，时刻保证它与锥形轮之间的张紧度。而要做到这一点，对于锥形轮的控制就非常重要—现在的CVT都不是靠纯机械来变速了，控制部分都是电控系统。这就要求控制系统的设定要足够合理，既保证张紧度，又不能过大。

　　以上所说的日产只是举例说明，其实各个厂商在研发CVT的时候，都会有类似的设计。从设计流派来看，一个主要的差别为钢带与链条。日产习惯用钢带，它们认为这种设计可以实现一种“推”的效果，比链条的“拉”更能适应较大的扭矩。其实这只是不同厂商在早期设计CVT时形成的流派而已，钢带与链条在性能方面并无显著区别。以奥迪为代表的欧洲厂商，日系中的斯巴鲁，更倾向于使用链条，效果和强度也都不逊于日产的CVT。例如：不只是日产，奥迪同样也为六缸发动机匹配了CVT变速器；斯巴鲁森林人2.0T，拥有350牛·米的大扭矩，依然可以采用CVT变速器。

　　虽然有了这些进步和变化，但CVT的结构原理仍然没有变。因此这些变化只能算量变，而没有达到质变的程度。CVT在极端状况下容易打滑的问题依旧存在，它的耐冲击性和适应能力不如传统AT，保护程序也不可能彻底消除。

　　CVT的进与退，都是优劣权衡之后的结果

　　任何一种技术，如果出现时间较长而一直没有消亡，说明它肯定有其他技术取代不了的优势；同时，如果这种技术又没有真正做到全面普及，就说明它也肯定有逊于其他技术且无法根本克服的劣势。CVT就是典型的例子，它的好与不好，没有绝对化的结论。它的优势非常明显，至今没有任何一款变速器能够超越；但与此同时它的劣势也让人闹心，并且没有一个完全彻底的解决之道。那么最终就会形成不同厂商在态度上的差异，应用与否也取决于厂商权衡的结果。例如：日产、奥迪看重CVT，除了它们较早进行尝试，在这一领域“涉足”很深以外，还源于它们的产品定位—更注重舒适与平顺。这一点其实从各自旗下的产品也能看出来：日产配CVT的车都是偏舒适家用的，而真正运动型的产品，会依旧采用7AT变速器；奥迪也不例外，quattro版本就很少有配CVT的。斯巴鲁青睐CVT也有其特殊性，它的对称四驱要将分动机构集成在变速器里，也就是每次升级变速器它所花费的功夫要比别的厂商大得多。怎样做到一劳永逸，不用为挡位竞赛而劳神？显然，无级的CVT是最合适的选择。

　　那么对于消费者而言，到底该如何看待CVT车型呢？了解了以上这些特性，其实并不难做出选择。对于以日常驾驶为主，并不打算频频挑战动力极限的人来说，选择CVT车型其实是很合适的—舒适度、经济性绝对超过一般的AT。而对于那些“暴力哥”、整天不把油门踩到油箱里就不算开车的主儿来说，那还是远离CVT的好。再好的CVT，也肯定经不起这么“造”。两方面都没有那么绝对？不暴力但偶尔也想撒撒野？那就自己权衡吧。选择主流品牌的CVT车型一般不会有太大问题，但撒野的时候要记得悠着点就行了。

　　结论：CVT到底是进还是退？

　　虽然从很多新车来看，CVT的势力范围正在扩张，但这并不代表CVT未来将取代AT或者成为新的主流。恰恰相反，随着多挡位变速器技术的发展，AT变速器正在越来越接近CVT。由于挡位数多，齿比落差会越来越小，虽然永远无法达到“无级”，但与CVT的差距会变得非常小。如果再结合控制系统设计的理想化，AT变速器要做到换挡冲击趋近于零也并非难事。至于经济性方面，多挡位变速器由于可以获得比CVT变速器更大的总齿比，因此反而在这方面已经有所胜出了。由于目前多挡位变速器仍主要应用于高档车领域，而CVT的主攻市场仍然偏中低端，因此二者的冲突还不明显。伴随着未来多挡位变速器的普及，它们反过来挤占CVT的领地是完全有可能的。

　　文/张俊

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