CVT

Una transmisión continuamente variable  es una transmisión del vehículo con una relación de transmisión continuamente variable. [1] Le permite cambiar suavemente el par y la velocidad transmitidos desde el motor a través de la transmisión en la mayor parte de su rango de potencia (o en todo el rango de potencia).

Tipos de transmisiones continuamente variables

Transmisión variable continua de fricción Una transmisión en la que la conversión de par y velocidad se realiza mediante engranajes de fricción . [2] Bajo estos, en primer lugar, se entienden variadores de varios diseños. Transmisión de variación continua hidrodinámica Una transmisión en la que la conversión de par y velocidad se realiza mediante engranajes hidrodinámicos . [3] Bajo estos, en primer lugar, se entienden convertidores de par de varios diseños. Transmisión hidrostática continuamente variable Transmisión en la que la conversión de par y velocidad se realiza mediante convertidores hidrostáticos . [cuatro] El diseño de tal transmisión asume al menos una bomba hidráulica de desplazamiento y al menos un motor hidráulico de desplazamiento conectados por una línea común, y uno de ellos debe ser controlado. Transmisión variable continua electromecánica Una transmisión en la que la conversión de par y velocidad de rotación se lleva a cabo mediante transmisiones mecánicas y eléctricas . [5] El diseño de tal transmisión involucra alguna combinación de máquinas rotativas eléctricas capaces de operar como un generador eléctrico y un motor eléctrico, mientras que una de las máquinas eléctricas siempre está conectada al motor de combustión interna del automóvil. Transmisión variable continua combinada Cualquier combinación arbitraria de los tipos de transmisiones anteriores.

Transmisión variable continua de fricción

La mayoría de las CVT automotrices modernas se basan en la transmisión de correa en V. La pared lateral izquierda de la polea impulsora y la pared lateral derecha de la polea conducida son móviles. El espacio entre las paredes laterales en el caso más simple está determinado por un regulador centrífugo; también se pueden usar embragues de carga. Con un aumento en la velocidad del motor y el eje de transmisión, las paredes laterales del eje de transmisión se mueven, por lo que aumenta el diámetro del orificio de la polea y disminuye la relación de transmisión.

La transmisión por correa es adecuada para ciclomotores y especialmente para automóviles pequeños; para máquinas más pesadas, se utiliza una transmisión de cadena con el mismo principio de diseño.

Tal transmisión por sí sola no puede detenerse ni moverse en reversa; por lo tanto, en la mayoría de los automóviles con CVT hay un convertidor de par y un juego de engranajes planetarios. Hay un híbrido de un variador y un robot  : un variador con embrague. Los ciclomotores tienen un embrague automático (centrífugo).

El variador no puede manejar pares grandes: en "marchas bajas" utilizadas para arranques difíciles y forzar obstáculos [6] , la polea de transmisión tiene un tamaño mínimo y todo el par se transmite a través del área mínima de la correa. Es posible desplazar la correa, lo que es muy dañino: la polea está rayada, lo que acelera el desgaste de todo el variador. También sucede en carreteras en mal estado: el coche patina sobre hielo, se desliza hacia la carretera y se aferra a ella, lo que también puede provocar desplazamientos. Hay varias soluciones a esto [6] :

• La electrónica limita la potencia del motor en modos de riesgo.
• El conjunto de engranajes planetarios, ubicado después del variador, convierte la velocidad en fuerza y, por lo tanto, descarga parcialmente el variador ( línea de transmisión Subaru Lineartronic ).
• Toda la carga la toma el engranaje de arranque, que pasa por alto el variador ( Toyota Direct-Shift CVT , que apareció en 2018, algunos modelos de Toyota Corolla , Lexus UX200 [7] ).

Aplicación

El variador como transmisión a las ruedas es muy utilizado:

• En clase coches hasta pequeños : ( DAF 600 y posteriores a DAF 66 , 1959-1975; Ford Fiesta , 1983-2002; Fiat Uno , 1983-89). Es en ellos que se manifiestan las ventajas del variador y las desventajas no son importantes.
• En patinetes .

El variador se usa con poca frecuencia:

• En autos de clases hasta familiares ( Toyota Corolla , Subaru Legacy ), crossover livianos y medianos ( Nissan Qashqai , Subaru Forester ). Hay fabricantes (en su mayoría japoneses) que se especializan específicamente en autos CVT.

El variador no aplica:

• En vehículos grandes y todoterreno. El variador no es capaz de tales cargas.
• En carreras y autos deportivos . Los desarrollos en las CVT de carreras que comenzaron a fines de la década de 1980 se vieron frustrados por las reglas de las carreras. Un coche deportivo repite algunas características de un coche de carreras, y por tanto, en principio, no puede tener variador (ni siquiera un híbrido mecánico-variador a la manera de Toyota Direct-Shift CVT ).

Historia de las transmisiones CVT

La primera transmisión continuamente variable fue patentada en 1886 . Desde la década de 1950, las transmisiones continuamente variables se han utilizado ampliamente para los generadores de energía a bordo de aeronaves impulsados ​​por motores auxiliares.

La primera transmisión continuamente variable para automóviles con correas trapezoidales de caucho se utilizó en pequeños automóviles DAF holandeses ( DAF 600 ), y después de la venta de la división de automóviles de pasajeros DAF, Volvo heredó la patente .

En 1987, Ford y FIAT ( Ford Fiesta , FIAT Uno ) produjeron en masa V-CVT accionados por cadena . Al mismo tiempo, Subaru comenzó la producción de su CVT, que suministró y suministra a otros fabricantes de automóviles.

A fines de la década de 1990, se comenzaron a instalar CVT en automóviles de clase media, en lugar de las transmisiones automáticas hidromecánicas tradicionales .

Transmisión combinada

Toyota Direct-Shift CVT

Un híbrido mecánico-variador diseñado para superar el principal inconveniente del variador: problemas con el arranque. Se compone de un variador y un engranaje de arranque que pasa por alto el variador. Este último funciona en los modos más difíciles para el variador: arrancar y salir del barro.

e-CVT ("variador" eléctrico planetario de coches híbridos)

CVT, instalado en un automóvil Toyota Prius , los desarrolladores llamaron PSD (Power Split Device, dispositivo de distribución de energía, "embrague de tres vías"). El PSD se construyó sobre la base de un engranaje planetario , donde un generador está conectado al "sol", el "portador de satélites" está conectado al motor y el "engranaje de corona" está conectado al motor eléctrico y las ruedas. Dado que la relación de los diámetros (número de dientes) de los engranajes planetarios es constante, el engranaje planetario divide el par del motor de combustión interna en una relación constante. Sin embargo, el motor-generador conectado al "sol" del engranaje planetario puede estar más o menos cargado de corriente eléctrica.

Este proceso es controlado por el controlador del sistema híbrido del vehículo. El par de frenado y, en consecuencia, la velocidad del generador pueden variar en un amplio rango (desde -6000 rpm hasta +6000 rpm), es decir, el generador también puede funcionar como un motor eléctrico. Por lo tanto, la velocidad de rotación de las ruedas del automóvil cambia suavemente, sin escalonamientos. Al mismo tiempo, la potencia recibida por el generador no desaparece: en forma de energía eléctrica, ingresa al motor eléctrico de "tracción" y, combinando fuerzas con el par motor, pone el automóvil en movimiento. Este tipo de propulsión híbrida se denomina generalmente propulsión híbrida sinérgica .

Véase también

• Transmisión
• Transmisión manual
• Transmisión automática
• Caja de cambios robótica
• Caja de cambios preselectiva
• Accionamiento de velocidad variable

Enlaces

• Cómo funciona el variador // drive.ru
• El dispositivo y las características de los variadores automotrices // icarbio.ru
• Accionamiento de velocidad variable. CVT // motorpage.ru
• CVT (caja de cambios del variador). En detalle: qué es y cómo puedes matarlo. // Avto blogger.ru, 2017

Literatura

• GOST 18667-73. “Automóviles, unidades principales y mecanismos. Términos y definiciones" . - Moscú: IPK Standards Publishing House, 2005. - 12 p.
• Grishkevich A.I., Vavulo V.A., Karpov A.V., Molibozhko L.A., Rukteshel O.S. - Coches. Construcción, diseño y cálculo. Transmisión. - Minsk: Escuela Superior, 1985. - 240 p.
• Lvovsky K. Ya., Cherpak F.A., Serebryakov I.N., Shcheltsyn N.A. — Transmisiones de tractores. - Moscú: Mashinostroenie, 1976. - 280 p.
• Kvaginidze V.S., Kozovoy G.I., Chakvetadze F.A., Antonov Yu.A., Koretsky V.B. - Transporte por carretera en canteras. Diseño, funcionamiento, cálculo. - Moscú: Mining Book, 2012. - 408 p. - ISBN 978-5-98672-231-3 .

Notas

1. ↑ GOST 18667-73. - Pág. 2. Pág. 1 "Tipos de transmisiones", término 7 "Transmisión variable continua".
2. ↑ GOST 18667-73. - P. 3. P.3 "Tipos de reductores", término 24 "Reductor de fricción".
3. ↑ GOST 18667-73. - P. 3. P. 3 "Tipos de reductores", término 25 "Reductor hidrodinámico".
4. ↑ GOST 18667-73. - P. 2. P.1 "Tipos de transmisiones", término 4 "Transmisión hidrostática".
5. ↑ GOST 18667-73. - P. 2. P.1 "Tipos de transmisiones", término 5 "Transmisión electromecánica".
6. ↑ 1 2 Cómo funciona la CVT - YouTube . Consultado el 23 de noviembre de 2019. Archivado desde el original el 13 de febrero de 2020. (indefinido)
7. ↑ Nueva CVT Toyota Direct Shift-CVT . Consultado el 22 de noviembre de 2019. Archivado desde el original el 14 de diciembre de 2019. (indefinido)

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