Transmisia (cutia) cu variație continuă – CVT

    După cum spune și numele, transmisiile cu variație continuă (CVT), comparativ cu transmisiile cu rapoarte fixe, își modifică raportul de transmitere continuu între o valoare minimă și maximă. Transmisiile clasice mecanice, fie că sunt automate sau manuale, au un număr finit de rapoarte iar schimbarea acestora se face în salturi. Teoretic o transmisie cu variație continuă are un număr infinit de rapoarte.

Transmisia cu variație continuă Durashift CVT43

Foto: Transmisia cu variație continuă Durashift CVT43.
Sursa: Ford

    Transmisia unui automobil mai are în componență, pe lângă cutia de viteze, un dispozitiv de cuplare (ambreiaj sau hidrotransformator) și un diferențial. Variația continuă a raportului de transmitere se face în cutia de viteze, numită și variator de turație.

Transmisia cu variație continuă CVT ZF CFT 23

Foto: Transmisia cu variație continuă CVT ZF CFT 23
Sursa: ZF

  1. hidrotransformator
  2. modul electrohidraulic de comandă
  3. fulie conducătoare
  4. curea metalică
  5. fulia condusă
  6. ieșirea din diferențial

    Hidrotransformatorul (1), numit și convertizorul de cuplu, are rolul de a decupla transmisia de motorul cu ardere internă și de a amplifica cuplul motor. Variatorul de turație este compus dintr-o fulie conducătoare (3), care primește cuplul motor amplificat de hidrotransformator (1), curea metalică (4) prin care se transmite mișcarea și fulia condusă (5). Varierea raportului de transmitere se face prin intermediul modulului electro-hidraulic de comandă (2) care controlează presiunea din cilindrii celor două fulii.

Schema cinematică a transmisiei cu variație continuă CVT ZF CFT 23

Foto: Schema cinematică a transmisiei cu variație continuă CVT ZF CFT 23
Sursa: ZF

A – hidrotrasformator

  1. ambreiaj de blocare
  2. turbină
  3. pompă
  4. stator / difuzor
  5. pompă de ulei

B – mecanism planetar

  1. ambreiaj pentru mersul înainte
  2. ambreiaj pentru mersul înapoi

C – variatorul de turație

  1. partea fixă a fuliei conduse
  2. partea mobilă a fuliei conduse
  3. curea metalică
  4. partea mobilă a fuliei conduse
  5. partea fixă a fuliei conduse

D – reductor intermediar

  1. angrenaj intermediar
  2. angrenaj diferențial

E – diferențial

    Hidrotransformatorul (A) este compus dintr-o pompă (3) conectată la arbore cotit al motorului, o turbină (2), un stator (4) și o pompă de ulei (5). Mișcarea se transmite prin intermediul unui fluid de lucru (ulei de transmisie) care este antrenat de pompă, trecut prin stator și introdus în turbină care transmite mișcarea mai departe la mecanismul planetar. Ambreiajul de blocare (1) are rolul de a rigidiza pompa hidrotransformatorului de turbină crescînd randamentul acestuia.

    Mecanismul planetar (B) cu ajutorul celor două ambreiaje schimbă direcția de rotație a arborelui fuliei conducătoare. Când ambreiajul multidisc (1) este cuplat automobilul se deplasează înainte iar la cuplarea ambreiajului multidisc (2), ambreiajul (1) fiind decuplat, fulia conducătoare se rotește în sens invers iar automobilul se deplasează înapoi.

    Variatorul de turație (C) modifică raportul de transmitere prin modificarea razei de înfășurare a curelei metalice (3) pe cele două fulii. Controlul razei de înfășurarea se face prin poziționarea părților mobile ale celor două fulii.

Variatorul de turație al unei transmisii cu variație continuă

Foto: Variatorul de turație al unei transmisii cu variație continuă
Sursa: Renault

A – raportul de transmitere cel mai mare al variatorului (2.52) – echivalentul primei trepte dintr-o cutie manuală
B – raport intermediar
A – raportul de transmitere cel mai mic al variatorului (0.423) – echivalentul ultimei trepte dintr-o cutie manuală

  1. fulia conducătoare
  2. fulia condusă

a – intrarea de la motor
b – ieșirea din variator

Mișcare curelei metalice are două componente:

  • mișcarea de rotație pentru transmiterea cuplului motor
  • mișcare plan paralelă pentru varierea raportului de transmitere

    Părțile mobile ale celor două fulii se deplasează axial fiind acționate de cilindri hidraulici. Prin modificarea presiunii din cilindri, partea mobilă se apropie sau se depărtează de partea fixă. În figura de mai sus partea mobilă a fuliei conducătoare (1) este depărtată de partea fixă (presiune scăzută în cilindrul de acționare), raza de înfășurare a curelei metalice fiind minimă. În același timp partea mobilă a fuliei conduse (2) este apropiată de partea fixă raza de înfășurare a curelei metalice fiind maximă.

    Apropierea și depărtarea părților mobile a celor două trebuie să se facă sincronizat și în sens opus. Când partea mobilă a fuliei conducătoare (1) se apropie de partea fixă partea mobilă a fuliei conduse (2) trebuie să se îndepărteze de partea fixă. În caz contrar, dacă cele două părți mobile se apropie de părțile fixe simultan, cureaua metalică se va rupe deoarece ambele raze de înfășurare pe fulii vor crește. Similar, dacă cele două părți mobile se îndepărtează de părțile fixe simultan, cureaua metalică va patina deoarece ambele raze de înfășurare pe fulii scade.

    Cuplul se transmite în variator prin frecare, cu ajutorul curelei metalice. Cureaua este compus dintr-o serie de componente metalice trapezoidale care sunt grupate de mai multe benzi metalice. Frecare curelei cu cele două fulii se realizează pe pereții laterali ai componentelor metalice. Mișcare de la fulia conducătoare este transmisă la fulia condusă de curea, prin împingere (push-type belt).

Cureaua metalică a unei transmisii cu variație continuă

Foto: Cureaua metalică a unei transmisii cu variație continuă
Sursa: Bosch

    Reductorul intermediar (D) amplifică cuplul de ieșire din variator și are raportul de transmitere de 1.593. Diferențialul (E) distribuie cuplul către cele două roți motoare și are raportul de transmitere de 2.72.

    Avantajele principale ale transmisiei cu variație continuă sunt modificarea continuă, fără șoc a raportului de transmitere și posibilitatea de a varia viteza automobilului menținând constant punctul de funcționare al motorului.

    Cu toate acestea transmisiile cu variație continuă sunt apreciate mai mult pe piața asiatică de automobile (Japonia, Coreea de Sud, China) și mai puțin pe piața europeană, datorită percepției diferite a conducătorului auto asupra automobilului. La transmisiile cu variație continuă, în funcție de regimul de funcționare al motorului, turația motorului se menține constantă în timp ce viteza automobilului crește. Acest comportament nu este bine perceput de conducătorii obișnuiți cu cutii de viteze în trepte.

Caracteristicile tehnice ale transmisiei Durashift CVT de la Ford

  • cuplul maxim motor: 240 Nm la 3900 rot/min
  • puterea maximă motor: 163 CP la 6000 rot/min
  • gama de variație a turației motorului: 750 – 6500 rot/min
  • cuplul maxim al hidrotransformatorului (de intrare în variator): 360 Nm
  • raportul de transmitere minim al variatorului: 0.423
  • raportul de transmitere maxim al variatorului: 2.52
  • gama de variație a rapoartelor de transmitere: 6.0
  • raportul de demultiplicare al angrenajului intermediar: 1.593
  • raportul de demultiplicare al diferențialului: 2.72
  • masa totală: 82.5 kg

Video – modul de funcționare al transmisiei cu variație continuă CVT7 de la Jatco

Pentru a comenta articolul trebuie să vă înregistrați!

Comentarii

Login

Logo motorul anului