krg锥环无级变速器全解读.doc

KRGKRG 锥环式无级锥环式无级变速箱变速箱，对于大多数人而言可能是个陌生的，对于大多数人而言可能是个陌生的名词不过，这种名词不过，这种变速箱变速箱可能会成为未来国内小排量车型可能会成为未来国内小排量车型上的主流上的主流变速箱变速箱，低成本、高效率、简单的结构和在功能，低成本、高效率、简单的结构和在功能和平顺性上的多重优势值得我们关注，在其正式量产之前，和平顺性上的多重优势值得我们关注，在其正式量产之前，让我们一同来认识一下这台结构新颖的让我们一同来认识一下这台结构新颖的变速箱变速箱GIFGIF 吉孚推出的创新锥环式无级吉孚推出的创新锥环式无级变速箱变速箱（（KRGKRG）） ◆◆无级变速的基础，滚锥无级变速的基础，滚锥+ +锥环代替钢带和棘轮锥环代替钢带和棘轮----悠久历史和创新：源于悠久历史和创新：源于 19021902 年的结构年的结构+ +创新控制机构创新控制机构KRGKRG 变速箱变速箱展示模型展示模型我们都知道，传统的我们都知道，传统的 CVTCVT 无级无级变速箱变速箱的核心变速机构是由的核心变速机构是由可变槽宽的主、从动棘轮和钢带组成的，通过主、从动棘可变槽宽的主、从动棘轮和钢带组成的，通过主、从动棘轮轮 V V 型槽槽宽的改变来改变钢带的在两个棘轮上转动的周型槽槽宽的改变来改变钢带的在两个棘轮上转动的周长，进而实现速比的连续变化。

长，进而实现速比的连续变化传统的传统的 CVTCVT 变速箱变速箱是通过是通过 V V 型槽宽度可变的主、从动棘轮型槽宽度可变的主、从动棘轮和钢带来连续调节速比的和钢带来连续调节速比的而而 KRGKRG 锥环式无级锥环式无级变速箱变速箱实现无级变速的主要执行机构则实现无级变速的主要执行机构则是输入滚锥、输出滚锥和他们之间传递动力的锥环，锥环是输入滚锥、输出滚锥和他们之间传递动力的锥环，锥环的平面在两个滚锥上得到的截面圆的周长决定了输入轴和的平面在两个滚锥上得到的截面圆的周长决定了输入轴和输出轴的速比（当然还有锥环本身的尺寸引起的差异），输出轴的速比（当然还有锥环本身的尺寸引起的差异），所以锥环在滚锥上的位置直接决定所以锥环在滚锥上的位置直接决定变速箱变速箱的速比，由于锥的速比，由于锥环可以在滚锥上的左右止点之间任意移动，所以能够提供环可以在滚锥上的左右止点之间任意移动，所以能够提供在一定范围内连续可变的速比在一定范围内连续可变的速比上面的输入滚锥、下面的输出滚锥加上在两者间传递动力上面的输入滚锥、下面的输出滚锥加上在两者间传递动力的锥环，构成了锥环变速器的主要机构的锥环，构成了锥环变速器的主要机构 变速箱变速箱中的滚锥和锥环实体中的滚锥和锥环实体 锥环所在平面对于两个滚锥的截面圆的周长差异决定了输锥环所在平面对于两个滚锥的截面圆的周长差异决定了输入输出的速比入输出的速比只要输入滚锥转动，动力便会通过输入滚锥传递到锥环，只要输入滚锥转动，动力便会通过输入滚锥传递到锥环，进而带动输出滚锥做反向转动。

据介绍，这套机构早在进而带动输出滚锥做反向转动据介绍，这套机构早在19021902 年时已经面世，年时已经面世，GIFGIF 则将它成功的运用到了汽车则将它成功的运用到了汽车变速变速箱箱上，并已具备了量产水平这套机构同样适合在上，并已具备了量产水平这套机构同样适合在混合动混合动力力车型和电动车作为变速机构车型和电动车作为变速机构KRGKRG 变速箱变速箱整体的结构并不复杂，目前的整体的结构并不复杂，目前的 KRGKRG 变速箱变速箱主要是主要是针对横置发动机设计，动力从发动机出来之后直接连接离针对横置发动机设计，动力从发动机出来之后直接连接离合器（合器（KRGKRG 可以配置液力变矩器和干式离合器），输入轴与可以配置液力变矩器和干式离合器），输入轴与行星齿轮相连，然后便是输入滚锥行星齿轮相连，然后便是输入滚锥- -锥环锥环- -输出滚锥，然后输出滚锥，然后动力就输出至动力就输出至差速器差速器----半轴半轴在离合器方面，在离合器方面，KRGKRG 使用的干式离合器像使用的干式离合器像 AMTAMT 变速箱变速箱一样，一样，采用电子控制，即为人们提供了一只电子左脚所不同的采用电子控制，即为人们提供了一只电子左脚。

所不同的是，其离合器控制机构不像大多数是，其离合器控制机构不像大多数 AMTAMT 变速箱变速箱那样使用电那样使用电- -液控制系统（由电子泵、液压执行机构等组成的控制系统）液控制系统（由电子泵、液压执行机构等组成的控制系统）来控制离合器的接合与分离，而是采用电机控制离合器，来控制离合器的接合与分离，而是采用电机控制离合器，在结构上更加简单，响应速度也更快当然，其同样可以在结构上更加简单，响应速度也更快当然，其同样可以采用液力变矩器，采用液力变矩器，GRC-GRC-吉孚动力技术（中国）的工程师们吉孚动力技术（中国）的工程师们可以根据厂商的需求进行开发和匹配可以根据厂商的需求进行开发和匹配KRGKRG 变速箱变速箱：离合器：离合器----行星齿轮组行星齿轮组----输入滚锥输入滚锥----传动锥环传动锥环----输出滚锥输出滚锥----减速齿轮减速齿轮----差速器差速器----半轴半轴 1-1-输入滚锥输入滚锥 2-2-输出滚锥输出滚锥 3-3-传动锥环传动锥环 4-4-胀紧机构胀紧机构 5-5-锥环定位（速比调节执行）机构锥环定位（速比调节执行）机构 5a-5a-控制架控制架◆◆速比的变化调节速比的变化调节----速比的变化调节仅需一个低速比的变化调节仅需一个低功率功率的伺服电机的伺服电机我们都知道，传统的我们都知道，传统的 CVTCVT 变速箱变速箱需要有一套液压泵机构来需要有一套液压泵机构来推动棘轮，改变其槽宽，进而使速比发生变化。

液压控制推动棘轮，改变其槽宽，进而使速比发生变化液压控制机构和执行机构的加入让机构和执行机构的加入让 CVTCVT 变速箱变速箱的结构变得复杂，也的结构变得复杂，也直接导致了较高的直接导致了较高的变速箱变速箱成本在 KRGKRG 变速箱变速箱上，上，GIFGIF 吉孚吉孚的工程师们利用锥环本身的机械特性，仅用了一个很简单的工程师们利用锥环本身的机械特性，仅用了一个很简单的模块就实现了速比的转换的模块就实现了速比的转换KRGKRG 变速箱变速箱变速机构的简化模型变速机构的简化模型我们从俯视图上比较容易理解我们从俯视图上比较容易理解 KRGKRG 速比调节机构的原理，速比调节机构的原理，由于锥体的特殊形状，当传递动力的锥环平面与滚锥中心由于锥体的特殊形状，当传递动力的锥环平面与滚锥中心线呈垂直状态时，锥环能够保持当前位置不变，即线呈垂直状态时，锥环能够保持当前位置不变，即变速箱变速箱能够以恒定的速比输出动力；能够以恒定的速比输出动力；而当锥环平面的与中心线的而当锥环平面的与中心线的角度发生变化时，锥环便会随着锥体的转动在锥体上相应角度发生变化时，锥环便会随着锥体的转动在锥体上相应的向左或向右移动，这种移动完全是由于的向左或向右移动，这种移动完全是由于““圆锥圆锥””的形状的形状特性所导致的，属于完全自发性的运动，而不需要外力推特性所导致的，属于完全自发性的运动，而不需要外力推动锥环在滚锥上左右移动。

动锥环在滚锥上左右移动而且，锥环平面与滚锥中心线而且，锥环平面与滚锥中心线的夹角越小，其左右移动的速度也就越快所以，工程师的夹角越小，其左右移动的速度也就越快所以，工程师们只需要设计一个可以调节锥环角度的机构，辅以对应的们只需要设计一个可以调节锥环角度的机构，辅以对应的电子控制程序，就能够轻松的实现速比的调节，电子控制程序，就能够轻松的实现速比的调节，并且还能并且还能控制速比变化的速度控制速比变化的速度 (唔明啊啊啊啊啊啊啊啊！！唔明啊啊啊啊啊啊啊啊！！~~~~~~~~~~点解啊！！！！点解啊！！！！~~~~)~~~~)当传递动力的锥环平面与滚锥中心线呈垂直状态时，锥环当传递动力的锥环平面与滚锥中心线呈垂直状态时，锥环能够保持当前位置不变能够保持当前位置不变 只需让锥环平面与滚锥中心线呈一定角度只需让锥环平面与滚锥中心线呈一定角度锥环便会顺着滚锥的旋转相应的向左或向右移动锥环便会顺着滚锥的旋转相应的向左或向右移动工程师们为锥环设计了一个控制架，控制架下端有一个带工程师们为锥环设计了一个控制架，控制架下端有一个带有滑轨的限位器（速比调节执行机构），用来控制传动锥有滑轨的限位器（速比调节执行机构），用来控制传动锥环的角度。

这个控制架由伺服电机直接驱动，可以在箱体环的角度这个控制架由伺服电机直接驱动，可以在箱体内做一定角度的转动当内做一定角度的转动当变速箱变速箱需要固定速比输出时，这需要固定速比输出时，这个控制架只需要保持锥环与滚锥轴线保持平行状态即可，个控制架只需要保持锥环与滚锥轴线保持平行状态即可，当当变速箱变速箱需要改变速比时，伺服电机驱动控制架，相应改需要改变速比时，伺服电机驱动控制架，相应改变锥环角度，锥环便会随着滚锥的运动自行移动，到达需变锥环角度，锥环便会随着滚锥的运动自行移动，到达需要的速比时，控制架将锥环转回垂直角度状态即可这样要的速比时，控制架将锥环转回垂直角度状态即可这样的速比调节过程仅仅需要克服锥环和控制架本身的惯量，的速比调节过程仅仅需要克服锥环和控制架本身的惯量，仅需低仅需低功率功率的电机即可实现伺服电机设计在的电机即可实现伺服电机设计在变速箱变速箱壳体壳体外部，便于维护外部，便于维护KRGKRG 节省了传统节省了传统 CVTCVT 复杂且成本较高的液复杂且成本较高的液力控制机构，在组装难度、制造成本、控制部件重量和养力控制机构，在组装难度、制造成本、控制部件重量和养护便利性方面均超越传统护便利性方面均超越传统 CVTCVT 变速箱变速箱，并且其响应速度也，并且其响应速度也要比液力控制机构具有优势。

要比液力控制机构具有优势整体可旋转的控制架，限位器可沿着滑轨自由滑动整体可旋转的控制架，限位器可沿着滑轨自由滑动对锥环的角度控制就像我们转动自行车把一样，非常轻松，对锥环的角度控制就像我们转动自行车把一样，非常轻松，仅需要低仅需要低功率功率的伺服电机的伺服电机变速箱变速箱实体模型当中的控制架和锥环，还可以看到控制架实体模型当中的控制架和锥环，还可以看到控制架的滑轨和限位器的滑轨和限位器这里面就是控制架的伺服电机这里面就是控制架的伺服电机◆◆传动效率保障：胀紧机构、传动效率保障：胀紧机构、变速箱变速箱润滑润滑----机械式自胀紧机构，摩擦传动部分使用特殊润滑油机械式自胀紧机构，摩擦传动部分使用特殊润滑油锥环式的动力传输结构与锥环式的动力传输结构与 CVTCVT 一样，都不是使用传统的齿一样，都不是使用传统的齿轮或链条等连接方式传递动力，而是依靠接触摩擦来传递轮或链条等连接方式传递动力，而是依靠接触摩擦来传递动力，所以需要胀紧机构为接触部分提供压力，以避免接动力，所以需要胀紧机构为接触部分提供压力，以避免接触摩擦部位打滑而造成的动力流失触摩擦部位打滑而造成的动力流失工程师们在输出滚锥的轴承上设计了一套自胀紧结构，工程师们在输出滚锥的轴承上设计了一套自胀紧结构，当当锥环带动输出滚锥转动时，与轮端相连的输出轴端的阻力锥环带动输出滚锥转动时，与轮端相连的输出轴端的阻力使胀紧机构发生扭转，这种扭转力使胀紧机构内的滚珠沿使胀紧机构发生扭转，这种扭转力使胀紧机构内的滚珠沿着着斜槽斜槽运动，将胀紧机构推开，迫使输出滚锥向右侧移动，运动，将胀紧机构推开，迫使输出滚锥向右侧移动，这样一来其与输入滚锥的间隙变小，锥环所承受的压力增这样一来其与输入滚锥的间隙变小，锥环所承受的压力增加，提升锥环和滚锥之间的摩擦力，保证动力传输效率。

加，提升锥环和滚锥之间的摩擦力，保证动力传输效率据了解，目前的据了解，目前的 KRGKRG 样机样机变速箱变速箱的传动效率可以接近的传动效率可以接近 90%90%左左右，可承受的发动机右，可承受的发动机扭矩扭矩为为 。