1894年，法国工程师给一辆汽车装上了第一台变速器，至今变速器已经经过了一百多年的发展。但是你知道吗?目前，我国车用无级变速器市场超过80%为进口产品。近日，扬州大学机械工程学院教授宋爱平成功研发高效率组合带轮式车辆无级变速器，该产品有着传动效率高、结构紧凑、传递扭矩大、变速范围大等优点，填补了国内自主开发车用无级变速器的空白。
为何要自主创新?
提高燃油经济性和动力性
“国内机械无级变速器于上世纪60年代前后起步，但直到80年代中期才有专业厂开始建立并进行规模化生产，以及高等院校开展该领域的研究工作。”采访中，扬州大学机械工程学院宋爱平教授介绍，经过几十年的发展，现在国内机械系统传输用无级变速器行业已组成一个较完整的体系，然而车辆用无级变速器国内还处于起步阶段。
目前国内外市场上主要有以下4种变速器，其中液压自动变速器、电控式无极变速器、双离合变速器均为有级变速器，钢带式无级变速器则为目前广泛使用的无级变速器。而钢带式无级变速器存在易打滑、传递扭矩小、传递效率低、维修困难等缺点。
针对这些问题，2014年开始，宋爱平教授带领团队研发高效率组合带轮式车辆无级变速器。据了解，无级变速器和普通自动变速器的最大区别是，它省去了复杂而又笨重的齿轮组合变速传动，只用了一对带轮进行变速传动。通过改变驱动轮与从动轮的半径进行变速，其设计构思十分巧妙。
由于无级变速器可以实现传动比的连续改变，从而得到传动系与发动机工况的最佳匹配，提高整车的燃油经济性和动力性，改善驾驶员的操纵方便性和乘员的乘坐舒适性，所以它是理想的汽车传动装置。“目前，国内生产的无级变速器大都是仿制国外产品，该类产品通常传动效率低、传递扭矩不足、变速范围小、价格昂贵。”宋爱平教授介绍说，“本产品针对上述存在的问题，在技术方面进行了突破创新，努力实现我国在车辆无级变速器技术领域的自主创新。”
有哪些重大突破?
采用组合带轮传动，效率明显提升
据了解，该产品的研究思路来源于皮带轮传动，在结构上进行了创新，采用了若干个离散带轮块组合为皮带轮结构，达到带轮直径可变，一对可变直径的带轮传动就可实现传动比的变化。与传统的钢带式无级变速器相比，该产品传动效率高于90%，传动扭矩大于400N·m，实现了高效率大扭矩无级传动。该变速器传动比在0.4~2.4之间变化，调速跨度可达到6倍，采用了多楔带结构，替换传统钢带，可实现灵活配置宽度、使用成本低，其基本无打滑，更加节能减排。目前，该作品已经成功申请了二项发明专利和二项实用新型专利，并在2016年参加首届中国军民两用技术创新应用大赛中获得优胜奖。
根据新思界产业研究中心2017年发布的统计结果显示，当前，中国车用无级变速器市场大多为进口产品，严重依赖外资品牌。高效率组合带轮式车辆无级变速器在汽车传动系统中的应用，有着传动效率高、结构紧凑、传递扭矩大、变速范围大等优点，实现了国产车辆无级变速器的自主创新，具有广阔的市场前景。