Variador de la A a la Z
Contingut
Una transmissió de tipus CVT des de l'habitacle d'un cotxe estacionari pràcticament no es distingeix d'una màquina automàtica familiar. Aquí podeu veure la palanca selectora i les lletres conegudes PNDR, no hi ha pedal d'embragatge. Com funciona una transmissió CVT variable contínuament als cotxes moderns? Quina diferència hi ha entre un variador toroidal i un variador de corretja en V? Això es discutirà a l'article següent.
CVT - transmissió variable contínua
Entre les varietats de transmissions, destaca un variador continu, que s'encarrega de transmetre el parell. En primer lloc, una mica de fons històric.
Historial de CVT
Quan es tracta del fons del dispositiu variador, s'esmenta la personalitat de Leonardo da Vinci (1452-1519). A les obres de l'artista i científic italià es poden trobar les primeres descripcions d'una transmissió contínuament variable que ha canviat seriosament al segle XXI. Els moliners de l'edat mitjana també coneixien el principi subjacent a l'aparell. Mitjançant una transmissió per corretja i cons, els moliners actuaven manualment sobre les moles i modificaven la velocitat de la seva rotació.
Van passar gairebé 400 anys abans de l'aparició de la primera patent d'un invent. Estem parlant d'un variador toroidal patentat l'any 1886 a Europa. L'ús reeixit de les transmissions CVT a les motocicletes de competició va fer que a principis del segle XX s'introduís a la competició la prohibició de la participació d'equips equipats amb CVT. Per mantenir una sana competència, aquestes prohibicions es van fer sentir al llarg del segle passat.
El primer ús d'un variador d'automòbil es remunta al 1928. Aleshores, gràcies als esforços dels desenvolupadors de l'empresa britànica Clyno Engineering, es va obtenir un cotxe amb una transmissió tipus CVT. A causa del subdesenvolupament de la tecnologia, la màquina no es va distingir per la fiabilitat i l'alta eficiència.
Una nova ronda de la història va tenir lloc a Holanda. El propietari de la companyia DAF, Van Dorn, va desenvolupar i implementar el disseny Variomatic. Els productes de la planta són la primera variant d'aplicació massiva.
Avui dia, empreses mundialment famoses del Japó, els EUA i Alemanya practiquen activament la instal·lació de transmissions variables contínuament als cotxes. Per complir amb les condicions de l'època, el dispositiu es millora constantment.
Què és la CVT
CVT significa Transmissió Variable Contínua. Traduït de l'anglès, això significa "transmissió en continu canvi". De fet, la continuïtat es manifesta pel fet que el canvi de relació de transmissió no es percep de cap manera pel conductor (no hi ha xocs característics). La transmissió del parell del motor a les rodes motrius es realitza sense l'ús d'un nombre limitat de passos, de manera que la transmissió s'anomena contínuament variable. Si la designació CVT es troba al marcatge de la configuració del cotxe, estem parlant del fet que s'utilitza un variador.
Tipus de variadors
L'element estructural responsable de transmetre el parell de l'eix motriu a l'eix impulsat pot ser una corretja en V, una cadena o un corró. Si s'escull la característica de disseny especificada com a base per a la classificació, s'obtindran les següents opcions CVT:
- corretja en V;
- cuneiforme;
- toroidal.
Aquest tipus de transmissions s'utilitzen principalment a la indústria de l'automòbil, encara que hi ha moltes més opcions per als dispositius responsables d'un canvi suau de la relació de transmissió.
Per què es necessita una transmissió continua
Gràcies a la transmissió continua, el motor de combustió interna transmetrà el parell sense demora en qualsevol moment del seu funcionament. Aquests retards es produeixen quan canvia la relació de transmissió. Per exemple, quan el conductor canvia la palanca de la transmissió manual a una altra posició o la transmissió automàtica fa la seva feina. A causa de la transmissió contínua, el cotxe agafa velocitat sense problemes, augmenta l'eficiència del motor i s'aconsegueix una certa economia de combustible.
El dispositiu i principi de funcionament del variador
Les preguntes sobre quin és el dispositiu del variador i quin és el principi del seu funcionament es tractaran amb més detall. Però primer cal identificar quins són els principals elements estructurals.
Components principals
La transmissió CVT inclou una politja motriu i conduïda, una corretja (cadena o corró) que les connecta i un sistema de control. Les politges estan situades als eixos i semblen dues meitats de forma cònica, enfrontades entre si amb la part superior dels cons. La peculiaritat dels cons és que poden convergir i divergir en un rang determinat. Més precisament, un con es mou, mentre que l'altre roman immòbil. El moviment de les politges dels eixos està controlat per un sistema de control que rep les dades de l'ordinador de bord del vehicle.
També els components principals de la CVT són:
- convertidor de parell (responsable de transmetre el parell des del motor a l'eix d'entrada de la transmissió);
- cos de la vàlvula (subministra oli a les politges giratòries);
- filtres per protegir contra la producció de metalls i els dipòsits;
- radiadors (treure la calor de la caixa);
- mecanisme planetari que proporciona el moviment invers del cotxe.
Variador de corretja en V
El variador de corretja en V està representat per dues politges lliscants i expansibles connectades per una corretja metàl·lica. En reduir el diàmetre de la politja motriu, es produeix un augment simultani del diàmetre de la politja conduïda, que indica un engranatge reductor. Augmentar el diàmetre de la politja motriu produeix una sobremarxa.
El canvi de pressió del fluid de treball afecta el moviment del con de la politja motriu. La politja conduïda canvia el seu diàmetre gràcies a una corretja tensada i una molla de retorn. Fins i tot un lleuger canvi de pressió a la transmissió afecta la relació de transmissió.
Dispositiu de cinturó
El cinturó CVT en forma de cinturó consta de cables o tires metàl·liques. El seu nombre pot arribar fins a 12 peces. Les tires estan situades una sobre l'altra i s'uneixen amb grapes d'acer. La forma complexa dels suports permet no només subjectar les tires, sinó també proporcionar el contacte amb les politges necessaris per al funcionament de la transmissió.
El recobriment proporciona protecció contra el desgast ràpid. També evita que la corretja llisqui sobre les politges durant el funcionament. En els cotxes moderns, no és rendible utilitzar cinturons de cuir o de silicona a causa del petit recurs de la peça.
Variador de cadena en V
El variador de cadena en V és similar a la corretja en V, només la cadena fa el paper de transmissor entre els eixos motrius i impulsats. L'extrem de la cadena, que toca la superfície cònica de les politges, és responsable de la transmissió del parell.
A causa de la seva major flexibilitat, la versió de cadena en V del CVT és altament eficient.
El principi del seu funcionament és exactament el mateix que el d'una transmissió amb transmissió per corretja.
Dispositiu de cadena
La cadena està formada per plaques metàl·liques, cadascuna de les quals té puntes de connexió. A causa de la connexió mòbil entre les plaques en el disseny de la cadena, proporcionen flexibilitat i mantenen el parell a un nivell determinat. A causa dels enllaços disposats en un patró d'escacs, la cadena té una gran resistència.
La força de trencament de la cadena és superior a la del cinturó. Les insercions de lugatge estan fetes d'aliatges que resisteixen el desgast ràpid. Es tanquen amb l'ajuda d'insercions, la forma de les quals és semicilíndrica. La característica de disseny de les cadenes és que es poden estirar. Aquest fet afecta el funcionament de la transmissió contínuament variable, per tant, requereix molta atenció durant el manteniment programat.
Variador toroidal
El tipus toroidal de caixa de canvis CVT és menys comú. Una característica destacada del dispositiu és que en comptes d'una corretja o cadena, s'utilitzen rodets giratoris (al voltant del seu eix, moviments de pèndol des de la politja motriu fins a la conduïda).
El principi de funcionament és el moviment simultani dels corrons a la superfície de les meitats de les politges. La superfície de les meitats té la forma d'un toroide, d'aquí el nom de la transmissió. Si el contacte amb el disc conduït es realitza a la línia del radi més gran, el punt de contacte amb el disc conduït es troba a la línia del radi més petit. Aquesta posició correspon al mode d'overdrive. Quan els corrons es mouen cap a l'eix conduït, l'engranatge es redueix.
CVT a la indústria de l'automoció
Les marques d'automoció estan desenvolupant les seves pròpies opcions de transmissió variable contínua. Cada preocupació anomena el desenvolupament a la seva manera:
- Durashift CVT, Ecotronic - versió americana de Ford;
- Multitronic i Autotronic: CVT alemanys d'Audi i Mercedes-Benz;
- Multidrive (Toyota), Lineartronic (Subaru), X-Tronic i Hyper (Nissan), Multimatic (Honda): aquests noms es poden trobar entre els fabricants japonesos.
Pros i contres de la CVT
Igual que una transmissió manual o automàtica, una transmissió variable contínuament té els seus pros i contres. Els avantatges són:
- moviment còmode en cotxe (la posició "D" del selector s'estableix abans de l'inici del moviment, el motor accelera i frena el cotxe sense sacsejades característiques de la mecànica i la automàtica);
- càrrega uniforme al motor, que es combina amb el funcionament precís de la transmissió i contribueix a l'estalvi de combustible;
- reducció de les emissions de substàncies nocives a l'atmosfera;
- acceleració dinàmica del cotxe;
- manca de lliscament de les rodes, cosa que augmenta la seguretat (sobretot quan es tracta de conduir en condicions de gel).
Dels inconvenients d'una transmissió contínuament variable, es crida l'atenció sobre ells mateixos:
- una limitació del disseny de la combinació d'un variador amb potents motors de combustió interna (fins ara només podem parlar d'uns quants cotxes amb aquest tàndem);
- recursos limitats fins i tot amb un manteniment regular;
- reparacions cares (compra);
- riscos elevats a l'hora de comprar un cotxe usat amb CVT (de la sèrie "pig in a poke", ja que no se sap amb certesa com l'anterior propietari operava el cotxe que venia);
- un nombre reduït de centres de servei en què els mestres s'encarregarien de la reparació del dispositiu (tothom sap sobre les CVT);
- restricció a l'ús de remolc i remolc;
- dependència dels sensors de monitorització (l'ordinador de bord en cas d'un mal funcionament donarà dades incorrectes per al funcionament);
- l'oli d'engranatges car i la necessitat d'un control constant del seu nivell.
Recurs de CVT
Els matisos de funcionament (condicions de la carretera, estil de conducció) i la freqüència de manteniment d'una transmissió CVT afecten el recurs del dispositiu.
Si no es segueixen les instruccions del fabricant, si s'incompleixen les normes de manteniment habitual, és inútil comptar amb una llarga vida útil.
El recurs és de 150 mil km, la transmissió, per regla general, no alleta més. Hi ha casos aïllats en què el CVT es va canviar com a part de la reparació en garantia en cotxes que no van passar els 30 mil km. Però això és una excepció a la regla. La unitat principal que afecta la vida útil és la corretja (cadena). La peça requereix l'atenció del conductor, ja que amb un gran desgast, la CVT es pot trencar completament.
Troballes
Quan es tracta de cotxes amb transmissió de parell variable contínuament, hi ha un motiu per a valoracions negatives. El motiu és que el node requereix un manteniment regular i el seu recurs és petit. La qüestió de comprar un cotxe amb CVT, cadascú decideix pel seu compte. La transmissió té avantatges i desavantatges. En conclusió, podeu fer un comentari d'advertència: quan compreu un cotxe usat amb CVT, heu de tenir molta cura. El propietari d'un cotxe usat pot ocultar les característiques de funcionament, i el variador en aquest sentit és una opció sensible per a una transmissió mecànica.
