Variador de A a Z

A transmisión de tipo CVT do habitáculo dun coche parado é case indistinguible dunha máquina familiar. Aquí podes ver a panca selectora e as coñecidas letras PNDR, non hai pedal de embrague. Como funciona unha transmisión CVT continuamente variable nos coches modernos? Cal é a diferenza entre un variador toroidal e un variador de correa trapezoidal? Isto será discutido no seguinte artigo.

CVT - transmisión continuamente variable

Entre as variedades de transmisións destaca un variador continuo, que se encarga de transmitir o par. En primeiro lugar, un pequeno antecedente histórico.

Historial de CVT

Cando se trata do fondo do dispositivo variador, menciónase a personalidade de Leonardo da Vinci (1452-1519). Nas obras do artista e científico italiano pódense atopar as primeiras descricións dunha transmisión continuamente variable que cambiou seriamente no século XXI. Os muiñeiros da Idade Media tamén coñecían o principio subxacente ao dispositivo. Usando unha transmisión por correa e conos, os muiñeiros actuaban manualmente sobre as moas e cambiaban a velocidade da súa rotación.

Pasaron case 400 anos antes da aparición da primeira patente dun invento. Falamos dun variador toroidal patentado en 1886 en Europa. O uso exitoso das transmisións CVT en motocicletas de carreira levou a que a principios do século XX se introduciu na competición a prohibición da participación de equipos equipados con CVT. Para manter unha competencia sa, tales prohibicións fixéronse sentir ao longo do século pasado.

O primeiro uso dun variador de automóbil data de 1928. Despois, grazas aos esforzos dos desenvolvedores da empresa británica Clyno Engineering, conseguiuse un coche cunha transmisión tipo CVT. Debido ao subdesenvolvemento da tecnoloxía, a máquina non se distinguiu pola fiabilidade e a alta eficiencia.

En Holanda tivo lugar unha nova rolda da historia. O propietario da empresa DAF, Van Dorn, desenvolveu e implementou o deseño Variomatic. Os produtos da planta son a primeira variante de aplicación masiva.

Hoxe, empresas de fama mundial de Xapón, Estados Unidos e Alemaña están practicando activamente a instalación de transmisións continuamente variables nos coches. Para cumprir as condicións da época, o dispositivo está a mellorarse constantemente.

Que é CVT

CVT significa Transmisión Variable Continua. Traducido do inglés, isto significa "transmisión en continuo cambio". De feito, a continuidade maniféstase no feito de que o cambio de relación de marchas non se sente de ningún xeito polo condutor (non hai choques característicos). A transmisión do par do motor ás rodas motrices realízase sen o uso dun número limitado de pasos, polo que a transmisión chámase continuamente variable. Se a designación CVT se atopa na marca da configuración do coche, entón estamos a falar do feito de que se usa un variador.

Tipos de variadores

O elemento estrutural responsable de transmitir o par desde o eixe impulsor ao eixe impulsado pode ser unha correa en V, cadea ou rolo. Se se escolle a característica de deseño especificada como base para a clasificación, obteranse as seguintes opcións de CVT:

• correa en V;
• cuneiforme;
• toroidal.

Este tipo de transmisións empréganse principalmente na industria do automóbil, aínda que hai moitas máis opcións para os dispositivos responsables dun cambio suave da relación de transmisión.

Por que é necesaria a transmisión continua

Grazas á transmisión continua, o motor de combustión interna transmitirá par sen demora en calquera momento do seu funcionamento. Tales atrasos ocorren cando a relación de transmisión cambia. Por exemplo, cando o condutor cambia a panca da transmisión manual a outra posición ou a transmisión automática fai o seu traballo. Debido á transmisión continua, o coche aumenta suavemente a velocidade, a eficiencia do motor aumenta e conséguese unha certa economía de combustible.

O dispositivo e principio de funcionamento do variador

As preguntas sobre cal é o dispositivo do variador e cal é o principio do seu funcionamento serán discutidas con máis detalle. Pero primeiro cómpre identificar cales son os principais elementos estruturais.

Principais compoñentes

A transmisión CVT inclúe unha polea motriz e impulsada, unha correa (cadea ou rolo) que as conecta e un sistema de control. As poleas están situadas nos fustes e parecen dúas metades de forma cónica, enfrontadas coas partes superiores dos conos. A peculiaridade dos conos é que poden converxer e diverxer nun rango determinado. Máis precisamente, un cono móvese, mentres que o outro permanece inmóbil. O movemento das poleas nos eixes está controlado por un sistema de control que recibe os datos do ordenador de a bordo do vehículo.

Tamén os principais compoñentes da CVT son:

• conversor de par (responsable de transmitir o par do motor ao eixe de entrada da transmisión);
• corpo da válvula (suministra aceite ás poleas xiratorias);
• filtros para protexer contra a produción e os depósitos de metal;
• radiadores (eliminar a calor da caixa);
• mecanismo planetario que proporciona o movemento inverso do coche.

Variador de correa trapezoidal

O variador de correa trapezoidal está representado por dúas poleas deslizantes e expandibles conectadas por unha correa metálica. Ao reducir o diámetro da polea motriz, prodúcese un aumento simultáneo do diámetro da polea conducida, o que indica unha engrenaxe redutora. Aumentar o diámetro da polea motriz dá unha sobremarcha.

O cambio da presión do fluído de traballo afecta o movemento do cono da polea motriz. A polea conducida cambia de diámetro grazas a unha correa tensada e un resorte de retorno. Incluso un lixeiro cambio de presión na transmisión afecta a relación de transmisión.

Dispositivo de cinto

O cinto CVT con forma de cinta está formado por cables ou tiras metálicos. O seu número pode chegar a 12 pezas. As tiras están situadas unha sobre a outra e únense con grapas de aceiro. A forma complexa dos soportes permite non só fixar as tiras, senón tamén proporcionar o contacto coas poleas necesarias para o funcionamento da transmisión.

O revestimento proporciona protección contra o desgaste rápido. Tamén evita que a correa esvare sobre as poleas durante o funcionamento. Nos automóbiles modernos, non é rendible usar correas de coiro ou silicona debido ao pequeno recurso da peza.

Variador de cadea en V

O variador da cadea en V é semellante á correa trapezoidal, só a cadea desempeña o papel de transmisor entre os eixes motriz e impulsado. O extremo da cadea, que toca a superficie cónica das poleas, é o responsable da transmisión do par.

Debido á súa maior flexibilidade, a versión V-chain do CVT é altamente eficiente.

O principio do seu funcionamento é exactamente o mesmo que o dunha transmisión con transmisión por correa.

Dispositivo de circuíto

A cadea está formada por placas metálicas, cada unha das cales ten asas de conexión. Debido á conexión móbil entre as placas no deseño da cadea, proporcionan flexibilidade e manteñen o par motor nun determinado nivel. Debido aos elos dispostos nun patrón de taboleiro de xadrez, a cadea ten unha alta resistencia.

A forza de rotura da cadea é maior que a do cinto. As insercións de tacos están feitas de aliaxes que resisten o desgaste rápido. Péchanse coa axuda de insercións, cuxa forma é semicilíndrica. A característica do deseño das cadeas é que poden estirarse. Este feito afecta ao funcionamento da transmisión continuamente variable, polo que require unha atención especial durante o mantemento programado.

Variador toroidal

O tipo toroidal de caixa de cambios CVT é menos común. Unha característica notable do dispositivo é que en lugar dunha correa ou cadea utilízanse aquí rolos xiratorios (en torno ao seu eixe, movementos de péndulo desde a polea motriz ata a impulsada).

O principio de funcionamento é o movemento simultáneo dos rolos na superficie das metades das poleas. A superficie das metades ten forma de toroide, de aí o nome da transmisión. Se o contacto co disco condutor realízase na liña do maior raio, entón o punto de contacto co disco conducido situarase na liña do menor raio. Esta posición corresponde ao modo de sobremarcha. Cando os rolos se moven cara ao eixe impulsado, a marcha baixa.

CVT na industria do automóbil

As marcas de automóbiles están a desenvolver as súas propias opcións para a transmisión continuamente variable. Cada preocupación nomea o desenvolvemento á súa maneira:

1. Durashift CVT, Ecotronic - versión estadounidense de Ford;
2. Multitronic e Autotronic: CVT alemáns de Audi e Mercedes-Benz;
3. Multidrive (Toyota), Lineartronic (Subaru), X-Tronic e Hyper (Nissan), Multimatic (Honda) - estes nomes pódense atopar entre os fabricantes xaponeses.

Pros e contras da CVT

Como unha transmisión manual ou automática, unha transmisión continuamente variable ten os seus pros e contras. As vantaxes son:

• movemento cómodo en coche (a posición "D" do selector está establecida antes do inicio do movemento, o motor acelera e ralentiza o coche sen sacudidas características da mecánica e da automática);
• carga uniforme no motor, que se combina co funcionamento preciso da transmisión e contribúe á economía de combustible;
• redución de emisións de substancias nocivas á atmosfera;
• aceleración dinámica do coche;
• a falta de deslizamento das rodas, o que aumenta a seguridade (sobre todo cando se trata de conducir en condicións de xeo).

Dos inconvenientes dunha transmisión continuamente variable, chámase a atención sobre si mesmos:

• restrición construtiva sobre a combinación dun variador con potentes motores de combustión interna (ata agora só podemos falar dunhas poucas copias de coches con tal tándem);
• recursos limitados mesmo cun mantemento regular;
• reparacións caras (compra);
• altos riscos ao mercar un coche usado con CVT (da serie "pig in a poke", xa que non se sabe con certeza como o anterior propietario operaba o coche que se vendeba);
• un pequeno número de centros de servizo nos que os mestres se ocuparían da reparación do dispositivo (todo o mundo sabe sobre CVT);
• restrición no uso de remolque e remolque;
• dependencia dos sensores de vixilancia (o ordenador de a bordo en caso de mal funcionamento dará datos incorrectos para o funcionamento);
• aceite de engrenaxes caro e a esixencia dun seguimento constante do seu nivel.

Recursos CVT

Os matices de funcionamento (condicións da estrada, estilo de condución) e a frecuencia de mantemento dunha transmisión CVT afectan o recurso do dispositivo.

Se non se seguen as instrucións do fabricante, se se violan as normas de mantemento regular, é inútil contar cunha longa vida útil.

O recurso é de 150 mil km, a transmisión, por regra xeral, non alimenta máis. Hai casos illados nos que se cambiou a CVT como parte da reparación en garantía en coches que non pasaron 30 mil km. Pero esta é unha excepción á regra. A unidade principal que afecta a vida útil é a correa (cadea). A peza require a atención do condutor, xa que cun desgaste intenso, a CVT pode romperse por completo.

Descubrimentos

Cando se trata de coches con transmisión de par variable continuamente, hai un motivo para as valoracións negativas. O motivo é que o nodo require un mantemento regular e o seu recurso é pequeno. A cuestión de comprar un coche con CVT, cada un decide pola súa conta. A transmisión ten vantaxes e desvantaxes. En conclusión, pode dar un comentario de advertencia: ao mercar un coche usado no que hai unha CVT, debes ter moito coidado. O propietario dun coche usado pode ocultar as características de funcionamento e, a este respecto, a CVT é unha opción sensible para unha transmisión mecánica.