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NISSAN X-CVT 先進節能的高效傳動科技

2008.10.16  作者:責編/吳宗霖 圖/NISSAN  

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當歐洲車廠致力於開發柴油動力、雙離合器變速箱的同時,NISSAN卻以不同的思維,專注於CVT傳動系統效能提升,間接達成二氧化碳減量的目的,除擁有較柴油動力先進的技術外,也較一般自排變速系統具有更高效能。不僅如此,搭載CVT無段變速系統的NISSAN車款,全球銷售量在去年已突破百萬,達到108萬8千輛的歷史新高,當中包括NISSAN最新推出的X-CVT變速系統,強健的體質專為高性能車款使用,優異傳動效能及節能表現更是跨世代先進科技水準。

 

傳動科技領導先驅
節能作為不遺餘力

搭載CVT變速系統的NISSAN車款,已破百萬的銷售里程碑,除了代表CVT傳動系統成熟、可靠之外,另一項更重大的意義也就是達到NISSAN 2010綠計畫 (Nissan Green Program 2010) 中程環保目標,且CVT車款在2007年銷售佔比中更達到28.6%,北美市場及日本佔比更高達47.4%及43.8%,不難看出NISSAN將此傳動系統逐步延伸至所有車款的計畫。

 

BLUEBIRD SYLPHY 2.0L所搭載的MR20引擎便搭配NISSAN最新改良的X-CVT傳動系統。

NISSAN可說是CVT變速系統的市場先驅,全世界節能車技術開發競賽戰況白熱化的同時,歐洲車廠卻於開發CVT失利,而轉向開發柴油動力科技,日本則因當地對柴油車的諸多限制,使原廠致力開發CVT,最終仍在節能表現上領先歐洲車廠。

 

NISSAN第三代X-CVT無段式傳動系統

在NISSAN 2010綠計畫內容中,CVT變速系統是對於降低二氧化碳排放量的眾多努力之一,搭載CVT的NISSAN車款,平均較搭載一般自排系統車款,可減少20%~37%的二氧化碳排放量,且除了持續推廣CVT變速箱外,也期望藉由燃料電池、Hybrid混合動力科技、生質燃料和電動車款等友善環境作為,為人類保留舒適清淨的居住空間。

 

X-CVT由兩組錐盤滑輪組及高剛性「V」型鋼帶組成主要機構

 

 

X-CVT由兩組錐盤滑輪組及高剛性「V」型鋼帶組成主要機構

 

 

X-CVT由兩組錐盤滑輪組及高剛性「V」型鋼帶組成主要機構

最節能傳動科技-CVT
反應快、效能高、油耗低

隨著汽車科技不斷進步,新世代引擎動力性能表現已經有大幅提升,但是要將引擎動力完全發揮,平順地傳輸至車輪上,變速系統便扮演著關鍵性角色。當其他車廠都還在想盡辦法大費周章增加成本,改善齒輪變速箱、增加檔位數,設法讓動力銜接更平順,或是改善CVT變速箱在耐用性方面的問題時,NISSAN已經在技術上得到創新突破,開發出專為高扭力、高馬力引擎使用的第三代X-CVT(Xtronic CVT)無段變速系統,帶領車壇CVT傳動技術邁向新紀元。

CVT (Continuously Variable Transmission) 無段變速系統提供的是順暢且無段式的加速表現,與傳統自排變速系統所使用的行星齒輪機構大不相同,少了40%的零件,體積小、重量輕,不但省油且不易損壞,降低車主維修保養負擔。

在CVT發展初期,NISSAN對於此傳動系統所帶來的優異油耗及順暢加速性感到興趣,持續研發更先進的CVT系統,同時也是世界上首次將此設計應用於3.5升大排氣量引擎上的車廠,徹底將「Fun To Drive」概念實踐在所有級距車款。

屬於自動變速系統的CVT,採用兩組置於動力輸入及輸出軸端的錐盤滑輪,帶動纏繞於滑輪間的「V」型鋼帶,系統則同時調整兩組驅動滑輪及被驅動滑輪的錐盤間距,藉此連續不斷地改變齒比,無段式的齒比改變,也可避免傳統自排變速箱換檔頓挫狀況,提供消費者順暢地駕駛經驗。

 

X-CVT採用大型鋼帶的設計,強度足以承受3.5L引擎,也是世界首具搭載於3.5升引擎車款的CVT變速箱。

 

高性能動力專用-X-CVT
性能與節能最佳平衡

過去CVT系統受限於材質因素,僅使用在小排氣量車種上,但2002年,NISSAN再度領先全球車壇,推出第三代X-CVT,採用高剛性加大「V」型鋼帶設計,是專為連續14年榮登Ward‘s auto ward十大引擎VQ35系列高扭力、高馬力引擎所開發,也是全球首次搭載於3.5L等級大排氣量引擎車種的CVT系統,不僅可看出其優異耐用度,更大幅減少車主在保養維修上的使用成本,而且較同型4AT車款省油10%以上。

X-CVT變速系統齒比範圍較初期設計增加許多,讓最終減速齒比達到同級最大的6,這都要歸功於滑輪組與鋼帶設計的大幅改善,以及高性能、高品質ATF自排油的使用,可增強系統反應及穩定性。例如BLUEBIRD SYLPHY所搭載的MR20引擎,變速箱油只須於96,000公里時,進原廠檢查變速箱油的劣化情形,若未達變速箱油劣化數值標準,亦不須更換。

X-CVT寬廣的齒比範圍,使其可應用於1.5L至3.5L引擎,不僅如此,NISSAN也對於電控機構與液壓組件的控制力進行改革,大幅改善了加速性及油耗經濟性。諸多的強化成就了X-CVT較先前版本快上30%的傳動比變化,讓引擎的傳動效果與駕駛人需求同步執行,表現出充沛、無時間差的加速力。

 

 

採用扭力轉換器鎖定裝置,並將低速時鎖定範圍加大,使其表現出有如手排變速箱般直接的動力傳遞效果,完整發揮引擎效能。

 

X-CVT與一般自排變速箱最大區別在於,最低與最高齒比之間是無間斷的齒比變化,反之,一般自排變速箱則是以不同齒比的齒輪組進行檔位更換,齒輪轉換落差至今仍是難以克服的技術問題之一,因此無法表現出如X-CVT般流暢的動力傳遞。

舉例來說,一具自排變速箱的二檔齒比為1.950,三檔齒比為1.392,但若是以X-CVT的概念設計,則是將這兩個檔位的齒比分為1.950、1.949、1.948…1.392,以漸進的方式調整滑輪組齒比,進行無間斷傳動比變化,讓駕駛人在不感到任何換檔該有的停滯、推扭狀態下,享受到極為綿密的加速性。

每一組滑輪機構由兩組錐狀托盤組成,尖端以輪軸相連,並以「V」型鋼帶連接兩組滑輪,當引擎轉速增加,驅動滑輪尖端將緩慢趨近,漸漸將鋼帶自輪軸往外推,在此同時,被驅動滑輪尖端則逐漸離遠,使鋼帶往輪軸內側移動。

 

X-CVT沒有複雜的齒輪箱機構,比傳統變速箱重量更輕,體積也更小。

兩組滑輪藉由成比例的控制,同時進行滑輪的放大及縮小,讓滑輪間具有開闊的傳動比範圍,以MURANO、TEANA所搭載3.5L引擎為例,最低傳動比為2.371、最高傳動比為0.439,至於BLUEBIRD SILPHY 2.0L最低與最高傳動比分別為2.349及0.394,大範圍傳動比及CVT的特性相乘,所表現出的當然就是順暢且充滿勁道的加速性。

X-CVT的另一項重點就是那專責帶動滑輪組的「V」型驅動鋼帶,採用高強度的材質打造,鋼帶長714mm,由400片鋼片組成12層的高強度鋼帶,也因為驅動鋼帶的強度大幅提昇,使其可承接高扭力的輸入,並可配合變速系統體積、引擎排氣量及性能輸出進行多元化的調整。

 

全新’09年MURANO搭載調校過的新款X-CVT變速系統,輸出效率、平順度與油耗表現皆有更佳的表現。

 

此外,第三代X-CVT也對於許多面向進行修正以提昇性能,包括採用體積更小、更具效能的ATF油泵浦;2.0L引擎也改用較小尺寸的滑輪組鋼帶,使變速系統體積大幅縮小;加強錐盤滑輪組控制邏輯的精準度,允許鋼帶提供更有效的壓力,並將扭力確實傳遞至車輪,增進油耗表現。

在許多車廠為了環保及節能作為而犧牲性能表現的同時,NISSAN卻拒絕妥協提供給駕駛人的駕馭樂趣,全新且廣泛運用於各車款的X-CVT,提供了運動性能與燃油效率間的最理想解決方案。

X-CVT先進的設計提供了許多傳統自排與手排變速箱所沒有的優點,最明顯的優點莫過於柔順的傳動過程,相較於大多數駕駛人所熟悉的換檔頓挫,X-CVT可說是傳動設計的革新概念,且允許引擎達到更接近極限的轉速,發揮引擎全部性能。此外,在維持理想引擎轉速同時,更可避免非必需的無效引擎轉速,間接降低燃油消耗及污染排放表現。

X-CVT的油耗經濟性表現,其中一部分是來自於扭力轉換器鎖定裝置範圍加大使然,NISSAN工程師將低速時鎖定範圍加大,使其表現出有如手排變速箱般直接的動力傳遞效果,完整發揮引擎效能。此外,除了較傳統CVT擁有範圍更大的傳動比,有利於性能及油耗表現之外,X-CVT採用半徑較小的驅動及被驅動滑輪組,加速及油耗表現也增進許多。

 

 

 

 

 

超越同級駕駛性能
特別適合國內路況

由於X-CVT可連續不斷地改變齒比,所以可使引擎不論處於何種行駛狀態中,都能維持在接近最佳燃油消耗率的狀態下運轉,且無傳統自排換檔時出現的動力損耗,因而獲得低油耗之表現。

在國內多山的彎道路況中,傳統自排車輛在行駛山路時,面對突如其來的上坡或下坡,往往因為頻繁的加減速動作,造成檔位頻繁變換使乘員感到不適,BLUEBIRD SYLPHY搭載X-CVT表現出漸進式的加速反應,將車內乘員所可能感受到的不適減至最低,較搭載傳統4速自排的競爭車款有著明顯優勢,且在下坡時可產生引擎煞車效果,免除過度煞車動作,減低制動系統負擔。

 

 

至於上坡以及加速時,車輛需要較大動力,系統可讓引擎持續在接近最大輸出功率狀態下運轉,因此能提供迅速的加速反應,在面對超車及上坡加速時,均可感受到充沛飽滿的加速性能。

至於換檔順暢性比起同樣搭載CVT系統的FORTIS車款而言,由於X-CVT特別注重在驅動輪組與被驅動輪組錐盤間的控制邏輯,務求控制的精確性,因此在傳動比改變速度要來得比對手技高一籌,即使FORTIS也表現出無頓挫的加速表現,但BLUEBIRD SYLPHY更呈現出可與手排變速箱比擬的傳動效能及反應,性能表現自是十分優異。

 

NISSAN於3.5升引擎上搭載X-CVT獲得優異成效,這樣的絕佳組合也將繼續出現在全新改款的TEANA上與台灣消費者見面。

NISSAN早在1970年代就成為CVT傳動系統研究的領導者,研發至今,除了在油耗表現上較傳統4AT省油達10%,二氧化碳排放更減低達20~37%以上,可謂世上最環保的傳動科技,且最新的X-CVT系統更是在性能與節能之間達到平衡,並讓所有等級車款的消費者都可享受到NISSAN傳動系統的最新科技。

 

NISSAN CVT發展歷程

1992/1        NISSAN開始在日本銷售的MARCH車款上使用N-CVT。
1997/9        ER CVT全球首次搭載於2.0L等級FF車款,PRIMERA、BLUEBIRD等。
1998/10      YPER CVT搭載於1.8L之SUNNY。
1999/6        PER CVT搭載於日本SERENA車款。
2002           XTRONIC CVT採用大型鋼帶式的設計,是專為高扭力,高馬力引擎所開發的,為全球首次搭載於3.5L等級FF車款之CVT系統,目前日本TEANA、MURANO均為標配。
2006           XTRONIC CVT搭載於於2.0~2.5L引擎,包括以NISSAN-RENAULT C-platform所開發之車款,如日本BLUEBIRD SYLPHY。

 

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