◆文/本刊記者 桂江一

最近幾年，在國(guó)內(nèi)汽車(chē)市場(chǎng)自主品牌的占有率快速提升，自主品牌汽車(chē)發(fā)展迅猛，但發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器等關(guān)鍵部件的核心技術(shù)依舊牢牢地掌握在歐美及日本等老牌汽車(chē)企業(yè)手中。

2018年11月13日，潛心研究活齒嚙合無(wú)級(jí)自動(dòng)變速技術(shù)12年的北京維艾迪汽車(chē)科技有限公司(VIT)對(duì)外公布了擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，全球獨(dú)創(chuàng)的活齒嚙合無(wú)級(jí)自動(dòng)變速技術(shù)，并同時(shí)發(fā)布了基于活齒嚙合無(wú)級(jí)變速器的V-HN、V-SK、V-CCT.P、V-CCT.T、HVT和EVT等6條技術(shù)應(yīng)用路線(xiàn)，可應(yīng)用于普通燃油乘用車(chē)、普通燃油商用車(chē)、混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、船舶等各種動(dòng)力傳動(dòng)領(lǐng)域。

活齒嚙合無(wú)級(jí)變速的原理是：活齒單元工作表面由系列滑片(或滑針)疊合組成，通過(guò)滑片自由無(wú)級(jí)滑移可構(gòu)成任意形狀嚙合齒形，此設(shè)計(jì)思想等效于對(duì)齒輪進(jìn)行“微分再積分”，通過(guò)多個(gè)微元面的有機(jī)組合即可形成任意所需齒形，即構(gòu)成“滑片無(wú)級(jí)嚙合活齒輪”。由于滑片的滑移方向與受力方向不同向，所以滑片可以隨著當(dāng)前嚙合齒形自由變形，而傳遞功率時(shí)的受力方向與自由滑移方向垂直或其夾角在當(dāng)量摩擦角之內(nèi)具有自鎖性，所以滑片承載受力時(shí)不會(huì)改變齒廓形狀，具有“剛?cè)崛诤?、活齒固化”效應(yīng)，承載能力強(qiáng)，傳動(dòng)效率高，是真正意義上的“活齒嚙合無(wú)級(jí)變速”。活齒嚙合傳動(dòng)的特點(diǎn)為動(dòng)態(tài)靜嚙合，在整個(gè)傳動(dòng)包角區(qū)，活齒與鏈齒之間為靜態(tài)嚙合，且為齒根受力，可以形象類(lèi)比為靜態(tài)平鍵受力狀態(tài)，所以其承載能力取決于活齒總成中承載滑片的厚度及軸向?qū)挾龋穸燃皩挾葏?shù)設(shè)計(jì)幾乎沒(méi)有制約條件，可自由設(shè)計(jì)。正因如此其功率密度遠(yuǎn)大于現(xiàn)有CVT，甚至可以大于齒輪傳動(dòng)，理論上講只要空間尺寸允許，活齒嚙合無(wú)級(jí)自動(dòng)變速器可以傳遞無(wú)限大扭矩。另外，還可以有效規(guī)避由于活齒滑片厚度導(dǎo)致的非零齒隙現(xiàn)象，可以從源頭上消除傳統(tǒng)變速器的扭矩脈動(dòng)問(wèn)，從而在不增加機(jī)構(gòu)的前提下使活齒變速器性能進(jìn)一步提升。

發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)

除了獨(dú)創(chuàng)的活齒嚙合無(wú)級(jí)變速技術(shù)外，VIT還開(kāi)創(chuàng)性地提出了“無(wú)級(jí)換擋”概念。把CVT無(wú)級(jí)變速器的全程無(wú)級(jí)變速功能轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)級(jí)換擋，即無(wú)級(jí)變速器演變?yōu)椤盁o(wú)級(jí)換擋模塊”，CVT只用來(lái)完成無(wú)動(dòng)力中斷無(wú)級(jí)換擋，其他時(shí)間段變速器為2級(jí)齒輪傳動(dòng)?！盁o(wú)級(jí)換擋模塊”可以成為所有類(lèi)別變速器的通用模塊化換擋部件，諸如DCT、CVT、AT、AMT以及HEV、EV變速系統(tǒng)，均可以配置“無(wú)級(jí)換擋模塊”，將其各自固有的換擋變速特性升級(jí)為無(wú)級(jí)變速特性，從而兼具動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性，同時(shí)化解CVT錐盤(pán)體積無(wú)法壓縮的速比功率障礙矛盾，具有“緊湊性、輕量化、長(zhǎng)壽命”等特點(diǎn)。在DCT變速器中加入“無(wú)級(jí)換擋模塊”將會(huì)從根本上解決換擋雙離合自動(dòng)變速器的換擋品質(zhì)。

自動(dòng)變速器專(zhuān)家、北京航空航天大學(xué)教授徐向陽(yáng)在發(fā)布會(huì)上表示：CVT無(wú)論是鏈?zhǔn)降倪€是帶式的，采用的都是摩擦傳動(dòng)，具有效率低、扭矩容量低等缺點(diǎn)，VIT的活齒嚙合無(wú)級(jí)變速技術(shù)從根本上解決了傳統(tǒng)無(wú)級(jí)變速器的問(wèn)題，用嚙合傳動(dòng)替代摩擦傳動(dòng)，傳動(dòng)效率大幅提高，可以達(dá)到94%以上。同時(shí)，無(wú)級(jí)變速器的扭矩容量問(wèn)題也迎刃而解，由現(xiàn)有的450Nm提高到1 500Nm以上，使得無(wú)級(jí)變速器技術(shù)的應(yīng)用范圍更廣，不僅適用于乘用車(chē)，還可用在商用車(chē)、軍用車(chē)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、船舶等。

中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)付于武、中國(guó)工程院院士胡正寰、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)無(wú)級(jí)變速專(zhuān)業(yè)委員會(huì)主任董志峰、中國(guó)汽車(chē)自動(dòng)變速器創(chuàng)新聯(lián)盟秘書(shū)長(zhǎng)李盛其等汽車(chē)領(lǐng)域?qū)＜?、學(xué)者對(duì)VIT公司獨(dú)創(chuàng)的活齒嚙合無(wú)級(jí)變速技術(shù)給予了很高的評(píng)價(jià)，并呼吁汽車(chē)及零部件相關(guān)企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)一起攜起手來(lái)，盡早讓活齒嚙合無(wú)級(jí)變速技術(shù)走出實(shí)驗(yàn)室、走向市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)我國(guó)自主自動(dòng)變速器技術(shù)的彎道超車(chē)。

活齒嚙合技術(shù)原理圖