人类身体最胖的器官:别克自动变速器

手动变速器（MT）
手动变速器，也称手动挡，即用手拨动变速杆才能改变变速器内的齿轮啮合位置，改变传动比，从而达到变速的目的。
自动变速器（AT）
自动变速器，利用行星齿轮机构进行变速，它能根据油门踏板程度和车速变化，自动地进行变速。而驾驶者只需操纵加速踏板控制车速即可。一般来讲，汽车上常用的自动变速器有以下几种类型：液力自动变速器、液压传动自动变速器、电力传动自动变速器、有级式机械自动变速器和无级式机械自动变速器等。其中，最常见的是液力自动变速器。
无级变速器（CVT）
无级变速器是由两组变速轮盘和一条传动带组成的。因此，其比传统自动变速器结构简单，体积更小。另外，它可以自由改变传动比，从而实现全程无级变速，使汽车的车速变化平稳，没有传统变速器换挡时那种“顿”的感觉。
手动／自动变速器
手动／自动变速器由德国保时捷车厂在911车型上首先推出，称为Tiptronic，它可使高性能跑车不必受限于传统的自动挡束缚，让驾驶者也能享受手动换挡的乐趣。此型车在其挡位上设有“＋”、“－”选择挡位。在D挡时，可自由变换降挡（－）或加挡（＋），如同手动挡一样。驾驶者可以在入弯前像手动挡般的强迫降挡减速，出弯时可以低中挡加油出弯。现在的自动挡车的方向盘上又增加了“＋”、“－”换挡按钮，驾驶者就能手不离开方向盘加减挡。

4T65e变速箱！

http://www.sdjtu.edu.cn/xdjyzx/4car/

伴随着汽车工业的迅速发展，人们在生活实践中充分感受到了自动变速器与手动变速器相比，具有很多的优点，其集中表现在：
● 简化操作、减轻驾驶人员的劳动强度，提高了行车安全性；
● 减小了汽车传动部件的冲击载荷，提高了车辆的使用寿命；
● 实现了负载自动换档，提高了汽车的动力性能和通过性，减少了误车的可能性；
● 避免了驾驶人员的异常操作，减少了发动机的异常燃烧，降低了尾气排放的污染等；
但是，很多习惯于操纵手动变速器汽车的朋友，往往会把老习惯应用在自动档汽车上，不能有效地发挥汽车的功能，甚至造成不必要的机械损坏。那么具有自动变速系统的汽车究竟是如何工作的，怎样才能正确使用它呢?本文给予一个基本介绍。
1 自动变速器的基本组成及工作原理
1．1 电子控制式自动变速器的基本组成如图1所示，电子控制自动变速器一般由液力变矩器1、行星轮变速器4、电子控制系统3部分组成。
1．1．1 液力变矩器
液力变矩器通常由与发动机飞轮连接的泵轮、与变速器输入轴连接的涡轮及与单向离合器连接的导轮组成，其主要作用是通过油液的运动传递动力并在一定范围内实现降速增扭、无级变速。
1．1．2 行星轮变速器
行星轮变速器是由一系列的行星齿轮系、液压离合器与制动器组成的有级式的变速器，该变速器易于通过控制系统实现自动换档，并且与液力变矩器配合可在更大范围内实现无级变速。
1．1．3 电子控制系统
自动变速器电子控制系统由反应汽车工况的传感器、自动变速器控制电脑、变速电磁阀及换档离合器等执行机构组成，其主要功用是由自动变速器控制电脑根据传感器反应的车况信息进行自动运算和判断，发出科学的换档指令到换档执行机构以实现自动换档变速。
1．2 电子控制式自动变速系统的工作原理如图2所示，电子控制式自动变速器是通过传感器装置将汽车的运行工况转化为电信号，并通过自动变速器电脑对电信号处理，然后输出控制指令给相应的电磁阀，来实现变速器的换档操作。
1．2．1 功率流传递路线
汽车发动机发出的功率流通过液力变矩器的一次放大(可达到2-4倍)后，传给行星轮变速器进行有级变速，然后通过输出轴传到驱动桥；其中液力变矩器可在一定范围内实现无级变速，根据汽车的行驶阻力及车速自动调整负荷。
1．2．2 传感器监测的主要信息
● 节气门位置传感器反应节气门的开度大小的比例，该信息与发动机转速、汽车行驶速度等参数配合提供电脑换档的决策依据；
● 车速传感器反应汽车的行驶速度；
● 发动机转速传感器反应发动机实际运转速度；
● 冷却水温传感器反应发动机热平衡状况信息，水温较低时不适宜加档，应在低负荷下继续预热；
● 变速器油温传感器反应变速器润滑油热平衡状况，其是控制散热器的散热强度的依据；
● 档位开关反应驾驶人员的意图并间接反应出道路情况， 自动变速器仍然需要将变速手柄置于某一确定的位置(至少分为前进、倒退、空位等)；
● 模式选择开关决定汽车行驶的基本模式：是以经济车速行驶还是以高动力性行驶；
● 制动灯开关，反应汽车是否处于制动状态，决定发动机工况及各传动部件的工况；
1．2．3 自动变速系统的控制内容
● 档位控制： 当变速手柄在前进档时， 自动变速器电脑根据汽车行驶情况选择最佳的时刻换到最合适的档位， 以使汽车充分发挥动力性和经济性；
● 变速液压系统的油压控制： 自动变速器电脑根据汽车的工况需要调整液压系统的压力， 以达到既减少能耗，又满足传递功率流的需要， 同时保证换档平稳无冲击；
●发动机控制： 自动换档过程中， 自动变速器电脑通知发动机电脑适当减小喷油量，保证换档平稳；特殊路况下需发动机制动汽车运行时， 自动变速器电脑发出信号使发动机与变速器强制连接
(通过强制离合器)， 以实现发动机的制动效果。
1．2．4 自动变速的控制原理
● 自动换档的决策模型：如图3所示，汽车换档的主要决定因素是节气门开度和汽车行驶速度，当汽车在某一节气门开度下，车速上升达到升档规律线时，则自动变速器电脑发出升档指令使自动变速器实现升档操作；反之，车速下降达到降档规律线时，则自动变速器电脑发出降档指令使自动变速器实现降档操作，该模型也称为自动换档图。
● 自动换档的控制过程：如图4所示， 自动变速电脑根据汽车档位开关及换档模式开关的信息决定选择相应的自动换档图，然后按节气门位置传感器及车速传感器检测到的信息进行判断得出
结果’，最后向换档电磁阀发出换档指令。
2 电子控制自动变速器的正确使用
2．1 自动变速器的档位和控制开关
● 如图5所示， 自动变速器操纵机构包括：1-操纵手柄、2-档位(一般设有P、R、N、D、S、L各档位)、3-超速档开关或保持开关、4-锁止按钮；
2．1．1 自动变速器操纵手柄的档位
● P档(停车档)：变速器输入轴与输出轴分离，其输出轴被锁止机构锁住，汽车不能移动；应特别注意，汽车在运动中不能挂人P档，若误操作会损坏机件，故特设有锁止按钮，驾驶人员应在汽车停稳后，按下锁止按钮4后方可挂人P档；
● R档(倒车档)：变速器输入轴与输出轴旋向相反，是倒车专用档；挂倒档也需在汽车停稳后，按下锁止按钮方可挂人；
● N档(空档)：变速器输入、输出轴脱离联系，变速器齿轮可自由转动，并且输入轴及输出轴均可自由转动，对汽车无锁止功能；
● D档(前进档)：在通常情况下运行均使用D档，变速器可根据汽车工况自动加、减档位；对4档车，3档为直接档，4档为超速档， 在不需要高速行驶的路段，可通过超速档开关限制变速器自动升入超速档；
● S档(前进低速2档)：汽车在直接档及其
以下各档行驶，并且发动机在较高转速下工作，以充分发挥汽车的动力性；该档适于爬长坡或在较为恶劣的路况行驶，在该档下，发动机对汽车有制动作用；
● L档(前进低速1档)：汽车只在低于直接档的各档位行驶；该档适于陡坡及极端恶劣的路段行驶，发动机可产生较大的牵引力及制动力，对车辆有较强的控制能力；
2．1．2 自动变速器的控制开关
● 超速档开关(O／D开关)：该开关控制汽车是否能升至超速档运行，若该开关断开，汽车仪表板相应的指示灯(O／I)OFF)亮，汽车不能进入超速档行驶；
● 模式选择开关：用于设定不同模式的换档控制图， 以限定电脑换档时机；一般分经济模式、动力模式及标准模式可供选择；
● 保持开关：保持开关也被称为档位锁定开关。该开关决定汽车运行的方式是自动换档还是手动换档，该开关设有‘A’位和‘M’位，分别表示‘自动’和‘手动’。
2．2 电子控制自动变速器的正确操纵
2．2．1 起动发动机
电路中设有互锁功能，只有当操纵手柄挂入P档或N档，并且踏下制动踏板或拉紧手刹时，发动机起动电路才有可能接通，若档位不对(D、S、L档或R档)或未采取制动措施，均不能起动发动机，以防意外起动后汽车失控造成事故。
2．2．2 起步
脚踏下制动踏板，然后将操纵手柄挂人前进档，缓慢松开制动踏板，待汽车起步后再缓慢踩下加速踏板。
2．2．3 临时停车
若停车时间很短，在D档下只需踏下制动踏板即可，当松开制动踏板后可重新起步；若停车时间稍长，则可在D档下踏下制动器的同时拉紧手刹， 以防汽车意外滑行；若停车时间较长，可将操纵手柄置于N档，然后拉紧手刹。
2．2．4 超车
迅速将油门踏板踏到底，汽车自动提供最高加速性能，待超车完成后，应将油门置于原来的位置， 以恢复汽车的正常行驶。
2．2．5 正常行车
在D档下， 汽车在电脑控制下自动变换档位，满足不同工况的需要，包括爬坡、变速、停车、起步等。
2．2．6 恶劣道路行驶
当汽车需要爬越陡坡或通过冰雪泥泞道路时，可将操纵手柄置于S档或L档行驶；也可接通保持开关，小心以手动挂低速档通过。
2．2．7 倒车
在汽车停稳后，方可挂人R档， 一般情况下， 只需松开制动踏板即可实现倒车操作。
2．2．8 停放
踩下制动踏板，须待汽车停稳后，将操纵手柄置于P档， 同时拉紧手刹，然后关闭点火开关，锁好车门。
2．3 自动变速器使用注意事项
● 不可使用N档滑行，由于润滑不良而易造成机件损坏；
● 不宜乱轰油门，易造成油温过高，使机件过度磨损；
● 在较高车速行驶时， 不要随便变换操纵手柄，必要时应待车速降低后由D档换人S档或L档；
● 必须在汽车彻底停稳后，方可挂入R档或P档，否则将造成机件损坏。
参考文献
1 吉林工业大学．汽车设计．北京．人民交通出版社．1985
2 张美田．汽车运用．北京．人民交通出版社．1987
3 吉林工业大学．汽车构造北京．人民交通出版社．1996
4 李令举．汽车工程电子新技术．人民交通出版社．1996
5 嘛友良．汽车底盘电子控制系统原理与应用．辽宁科学技术出版社．1999

图片：
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伴随着汽车工业的迅速发展，人们在生活实践中充分感受到了自动变速器与手动变速器相比，具有很多的优点，其集中表现在：
● 简化操作、减轻驾驶人员的劳动强度，提高了行车安全性；
● 减小了汽车传动部件的冲击载荷，提高了车辆的使用寿命；
● 实现了负载自动换档，提高了汽车的动力性能和通过性，减少了误车的可能性；
● 避免了驾驶人员的异常操作，减少了发动机的异常燃烧，降低了尾气排放的污染等；
但是，很多习惯于操纵手动变速器汽车的朋友，往往会把老习惯应用在自动档汽车上，不能有效地发挥汽车的功能，甚至造成不必要的机械损坏。那么具有自动变速系统的汽车究竟是如何工作的，怎样才能正确使用它呢?本文给予一个基本介绍。
1 自动变速器的基本组成及工作原理
1．1 电子控制式自动变速器的基本组成如图1所示，电子控制自动变速器一般由液力变矩器1、行星轮变速器4、电子控制系统3部分组成。
1．1．1 液力变矩器
液力变矩器通常由与发动机飞轮连接的泵轮、与变速器输入轴连接的涡轮及与单向离合器连接的导轮组成，其主要作用是通过油液的运动传递动力并在一定范围内实现降速增扭、无级变速。
1．1．2 行星轮变速器
行星轮变速器是由一系列的行星齿轮系、液压离合器与制动器组成的有级式的变速器，该变速器易于通过控制系统实现自动换档，并且与液力变矩器配合可在更大范围内实现无级变速。
1．1．3 电子控制系统
自动变速器电子控制系统由反应汽车工况的传感器、自动变速器控制电脑、变速电磁阀及换档离合器等执行机构组成，其主要功用是由自动变速器控制电脑根据传感器反应的车况信息进行自动运算和判断，发出科学的换档指令到换档执行机构以实现自动换档变速。
1．2 电子控制式自动变速系统的工作原理如图2所示，电子控制式自动变速器是通过传感器装置将汽车的运行工况转化为电信号，并通过自动变速器电脑对电信号处理，然后输出控制指令给相应的电磁阀，来实现变速器的换档操作。
1．2．1 功率流传递路线
汽车发动机发出的功率流通过液力变矩器的一次放大(可达到2-4倍)后，传给行星轮变速器进行有级变速，然后通过输出轴传到驱动桥；其中液力变矩器可在一定范围内实现无级变速，根据汽车的行驶阻力及车速自动调整负荷。
1．2．2 传感器监测的主要信息
● 节气门位置传感器反应节气门的开度大小的比例，该信息与发动机转速、汽车行驶速度等参数配合提供电脑换档的决策依据；
● 车速传感器反应汽车的行驶速度；
● 发动机转速传感器反应发动机实际运转速度；
● 冷却水温传感器反应发动机热平衡状况信息，水温较低时不适宜加档，应在低负荷下继续预热；
● 变速器油温传感器反应变速器润滑油热平衡状况，其是控制散热器的散热强度的依据；
● 档位开关反应驾驶人员的意图并间接反应出道路情况， 自动变速器仍然需要将变速手柄置于某一确定的位置(至少分为前进、倒退、空位等)；
● 模式选择开关决定汽车行驶的基本模式：是以经济车速行驶还是以高动力性行驶；
● 制动灯开关，反应汽车是否处于制动状态，决定发动机工况及各传动部件的工况；
1．2．3 自动变速系统的控制内容
● 档位控制： 当变速手柄在前进档时， 自动变速器电脑根据汽车行驶情况选择最佳的时刻换到最合适的档位， 以使汽车充分发挥动力性和经济性；
● 变速液压系统的油压控制： 自动变速器电脑根据汽车的工况需要调整液压系统的压力， 以达到既减少能耗，又满足传递功率流的需要， 同时保证换档平稳无冲击；
●发动机控制： 自动换档过程中， 自动变速器电脑通知发动机电脑适当减小喷油量，保证换档平稳；特殊路况下需发动机制动汽车运行时， 自动变速器电脑发出信号使发动机与变速器强制连接
(通过强制离合器)， 以实现发动机的制动效果。
1．2．4 自动变速的控制原理
● 自动换档的决策模型：如图3所示，汽车换档的主要决定因素是节气门开度和汽车行驶速度，当汽车在某一节气门开度下，车速上升达到升档规律线时，则自动变速器电脑发出升档指令使自动变速器实现升档操作；反之，车速下降达到降档规律线时，则自动变速器电脑发出降档指令使自动变速器实现降档操作，该模型也称为自动换档图。
● 自动换档的控制过程：如图4所示， 自动变速电脑根据汽车档位开关及换档模式开关的信息决定选择相应的自动换档图，然后按节气门位置传感器及车速传感器检测到的信息进行判断得出
结果’，最后向换档电磁阀发出换档指令。
2 电子控制自动变速器的正确使用
2．1 自动变速器的档位和控制开关
● 如图5所示， 自动变速器操纵机构包括：1-操纵手柄、2-档位(一般设有P、R、N、D、S、L各档位)、3-超速档开关或保持开关、4-锁止按钮；
2．1．1 自动变速器操纵手柄的档位
● P档(停车档)：变速器输入轴与输出轴分离，其输出轴被锁止机构锁住，汽车不能移动；应特别注意，汽车在运动中不能挂人P档，若误操作会损坏机件，故特设有锁止按钮，驾驶人员应在汽车停稳后，按下锁止按钮4后方可挂人P档；
● R档(倒车档)：变速器输入轴与输出轴旋向相反，是倒车专用档；挂倒档也需在汽车停稳后，按下锁止按钮方可挂人；
● N档(空档)：变速器输入、输出轴脱离联系，变速器齿轮可自由转动，并且输入轴及输出轴均可自由转动，对汽车无锁止功能；
● D档(前进档)：在通常情况下运行均使用D档，变速器可根据汽车工况自动加、减档位；对4档车，3档为直接档，4档为超速档， 在不需要高速行驶的路段，可通过超速档开关限制变速器自动升入超速档；
● S档(前进低速2档)：汽车在直接档及其
以下各档行驶，并且发动机在较高转速下工作，以充分发挥汽车的动力性；该档适于爬长坡或在较为恶劣的路况行驶，在该档下，发动机对汽车有制动作用；
● L档(前进低速1档)：汽车只在低于直接档的各档位行驶；该档适于陡坡及极端恶劣的路段行驶，发动机可产生较大的牵引力及制动力，对车辆有较强的控制能力；
2．1．2 自动变速器的控制开关
● 超速档开关(O／D开关)：该开关控制汽车是否能升至超速档运行，若该开关断开，汽车仪表板相应的指示灯(O／I)OFF)亮，汽车不能进入超速档行驶；
● 模式选择开关：用于设定不同模式的换档控制图， 以限定电脑换档时机；一般分经济模式、动力模式及标准模式可供选择；
● 保持开关：保持开关也被称为档位锁定开关。该开关决定汽车运行的方式是自动换档还是手动换档，该开关设有‘A’位和‘M’位，分别表示‘自动’和‘手动’。
2．2 电子控制自动变速器的正确操纵
2．2．1 起动发动机
电路中设有互锁功能，只有当操纵手柄挂入P档或N档，并且踏下制动踏板或拉紧手刹时，发动机起动电路才有可能接通，若档位不对(D、S、L档或R档)或未采取制动措施，均不能起动发动机，以防意外起动后汽车失控造成事故。
2．2．2 起步
脚踏下制动踏板，然后将操纵手柄挂人前进档，缓慢松开制动踏板，待汽车起步后再缓慢踩下加速踏板。
2．2．3 临时停车
若停车时间很短，在D档下只需踏下制动踏板即可，当松开制动踏板后可重新起步；若停车时间稍长，则可在D档下踏下制动器的同时拉紧手刹， 以防汽车意外滑行；若停车时间较长，可将操纵手柄置于N档，然后拉紧手刹。
2．2．4 超车
迅速将油门踏板踏到底，汽车自动提供最高加速性能，待超车完成后，应将油门置于原来的位置， 以恢复汽车的正常行驶。
2．2．5 正常行车
在D档下， 汽车在电脑控制下自动变换档位，满足不同工况的需要，包括爬坡、变速、停车、起步等。
2．2．6 恶劣道路行驶
当汽车需要爬越陡坡或通过冰雪泥泞道路时，可将操纵手柄置于S档或L档行驶；也可接通保持开关，小心以手动挂低速档通过。
2．2．7 倒车
在汽车停稳后，方可挂人R档， 一般情况下， 只需松开制动踏板即可实现倒车操作。
2．2．8 停放
踩下制动踏板，须待汽车停稳后，将操纵手柄置于P档， 同时拉紧手刹，然后关闭点火开关，锁好车门。
2．3 自动变速器使用注意事项
● 不可使用N档滑行，由于润滑不良而易造成机件损坏；
● 不宜乱轰油门，易造成油温过高，使机件过度磨损；
● 在较高车速行驶时， 不要随便变换操纵手柄，必要时应待车速降低后由D档换人S档或L档；
● 必须在汽车彻底停稳后，方可挂入R档或P档，否则将造成机件损坏。
参考文献
1 吉林工业大学．汽车设计．北京．人民交通出版社．1985
2 张美田．汽车运用．北京．人民交通出版社．1987
3 吉林工业大学．汽车构造北京．人民交通出版社．1996
4 李令举．汽车工程电子新技术．人民交通出版社．1996
5 嘛友良．汽车底盘电子控制系统原理与应用．辽宁科学技术出版社．1999

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CVT(Continuosusly Variable Transmission)技术即无级变速技术，它采用传动带和工作直径可变的主、从动轮相配合来传递动力，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。常见的无级变速器有液力机械式无级变速器和金属带式无级变速器（VDT-CVT），目前国内市场上能见到的、采用了这种技术的只有奥迪、派力奥(西耶那、周末风)、飞度和旗云4款车型。

无级变速器和自动变速器的渊源

自动变速器是为了简便操作、降低驾驶疲劳而生的，按齿轮变速系统的控制方式，它可以分为液控液压自动变速器和电控液压自动变速器；按传动比的变化方式又可分为有级式自动变速器和无级式自动变速器。因此，无级变速器实际上是自动变速器的一种，但它比常见的自动变速器要复杂得多，技术上也更为先进。

无级变速器与常见的液压自动变速器最大的不同是在结构上，后者是由液压控制的齿轮变速系统构成，还是有挡位的，它所能实现的是在两挡之间的无级变速，而无级变速器则是两组变速轮盘和一条传动带组成的，比传统自动变速器结构简单，体积更小。另外，它可以自由改变传动比，从而实现全程无级变速，使车速变化更为平稳，没有传统变速器换挡时那种“顿”的感觉。

奥迪Multitronic无级/手动一体变速器

奥迪的Multitronic变速器是在原有无级变速器的基础上安装了一种称为多片式链带的传动组件，这种组件大大拓展了无级变速器的使用范围，能够传递和控制峰值高达280 N·m的动力输出，其传动比超过了以前各种自动变速器的极限值。该变速器的明显优势是耗能少，反应更快，从车辆的整体性能来看，装有Multitronic变速器的奥迪A6 2.8轿车的0～100 km/h加速时间比同级普通自动变速器车型快了1.3 s，百公里油耗降低了0.9 L。

Multitronic 还采用了全新的电子控制系统，以克服原有无级变速器的不足。比如在上下坡时，系统能自动探测坡度，并通过调整速比增加动力输出或加大发动机的制动扭矩来协助车辆行驶。

相对于传统的自动变速器，Multitronic有更高的灵活性，在增加或删除变速模式的时候，只需要更改电脑程序即可改变齿轮的比数和半径，因此可以和多台不同类型、不同输出特性的发动机配合使用。

旗云CVT

旗云CVT采用了德国ZF公司生产的VT1F无级变速器，和它出色的发动机一起，这一整套动力和传动系统都来自于宝马MINI COOPER。该无级变速器有无级变速、自动巡航、运动模式和6挡手动4种驾驶模式，与电子油门配合以后更接近智能化控制，采用了CVT变速器的旗云百公里油耗仅比原来增加了0.3 L（厂家数字）。

派力奥(西耶那、周末风)Speedgear

派力奥Speedgear是一种手/自一体式电控无级变速器（ECVT），南京菲亚特率先把它应用在小型车上。它提供两种换挡模式：电控无级自动变速模式和6挡顺序手动变速模式，驾驶者可以根据喜好选择不同的换挡方法。Speedgear由液力扭矩转换器、两个可变直径钢带轮和一根传动金属带（一定数量的钢片和两根9层钢带）组成，具有更宽的传动比，同时具有无级变速器结构简单、体积紧凑的特点。

飞度CVT

飞度的CVT无级变速器是专门为小型车设计的，属于新一代钢带无级自动变速器，可允许两个带轮之间进行高扭矩传递，运转平稳、传动效率高，是小型车里较好的。飞度的CVT变速器还带有S挡(运动模式)，既追求流畅感、低油耗，又不乏驾驶乐趣。

CVT技术真正应用在汽车上不过十几年的时间，但它比传统的手动和自动变速器的优势却是显而易见的：

1. 结构简单，体积小，零件少，大批量生产后的成本肯定要低于当前普通自动变速器的成本；

2. 它的工作速比范围宽，容易与发动机形成理想的匹配，从而改善燃烧过程，进而降低油耗和排放；

3. 具有较高的传送效率，功率损失少，经济性高。

当然，CVT技术也有它的弱点，比如传动带容易损坏，无法承受较大的载荷等等，这些技术上的难关使得它一直以来多应用在小排量、低功率的汽车上。

目前CVT技术发展得相当迅速，各大汽车厂家都在加强这一领域的研发。尤其是在混合动力汽车具有广泛前景的将来，CVT的地位和作用更是无可替代，它将会是未来变速器发展的大趋势