Transmisión continuamente variable: componentes, funcionamiento, tipos, ventajas y desventajas.
Una CVT o transmisión continuamente variable es una transmisión automática, de una sola velocidad y sin engranajes, que puede cambiar entre un número infinito de relaciones de transmisión.
Una transmisión continuamente variable (CVT) es una transmisión que funciona con un ingenioso sistema de poleas que varía automáticamente la relación de transmisión, lo que permite una variabilidad infinita entre marchas más altas y más bajas sin pasos o cambios discretos. Las CVT proporcionan más potencia utilizable, mejor economía de combustible y una experiencia de conducción más suave que las transmisiones tradicionales que utilizan cajas de cambios con un número fijo de juegos de engranajes.
Un sistema de transmisión continuamente variable es un tipo de transmisión automática en la que una disposición de poleas y correas ha permitido que una transmisión alcance un número n de relaciones de transmisión continuas dentro de un rango (depende del diseño).
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Transmisión continuamente variable
COMPONENTES CVT:
1. Embragues
I. Embrague primario
El embrague primario es una forma avanzada de embrague centrífugo y normalmente está montado en el extremo de salida del cigüeñal del motor. El embrague tiene dos caras de polea; uno que está fijo al costado (polea estacionaria) y otro que puede moverse hacia adentro y hacia afuera para enganchar la correa (polea móvil). En la mayoría de los sistemas, en ralentí, las superficies de las poleas están separadas en su espacio más amplio, la correa pasa sobre el poste o eje en el diámetro más pequeño del embrague y la correa no es agarrada por las caras de las poleas. Esto proporciona una posición "neutral" que permite que el motor funcione en ralentí sin transmitir potencia a las ruedas.
II. embrague secundario
El embrague secundario se monta en el eje de entrada de la transmisión, eje de transmisión o similar. En los sistemas CVT modernos, como los utilizados en vehículos recreativos, el embrague secundario tiene dos funciones: como "esclavo" del embrague primario y como elemento sensor de par.
2. Poleas
En CVT, las poleas desempeñan un papel importante, ya que las poleas de forma cónica integradas sobre los ejes de entrada y salida son la razón del número n continuo de velocidades y relaciones de transmisión de la transmisión continuamente variable, debido a las diferentes secciones transversales de estas poleas. .Se obtienen relaciones cónicas, de par y de velocidad múltiples.
En una transmisión básica continuamente variable se utilizan dos pares de poleas cónicas para los ejes de entrada y salida, que son:
1. Polea de entrada fija-
Es una polea cónica montada en el eje de entrada (en el lado derecho), esta polea no se mueve (de un lado a otro) sobre el eje sino que gira con el eje de entrada, generalmente la polea fija es de menor tamaño.
2. Polea de salida fija
Es igual que la polea de entrada fija, pero a diferencia del eje de entrada fijo, este eje se coloca en el lado izquierdo, sobre el eje de salida.
3. Polea o polea de entrada de alimentación
Es el tipo de polea cónica que se monta sobre el eje de entrada y tiene estrías internas que engranan con las estrías del eje de tal manera que puede moverse (hacia adelante y hacia atrás) y también girar con el eje de entrada. El momento alternativo de este eje con respecto al eje de entrada permite cambiar las relaciones de transmisión.
4. Polea o polea de salida de alimento
Igual que la polea de entrada móvil, pero a diferencia del eje de entrada móvil, este eje se coloca en el lado derecho sobre el eje de salida.
3. Ejes
Al igual que la transmisión manual, la transmisión CVT requiere ejes tipo 2 para transferir potencia del motor a la transmisión final, que son:
1. Eje de entrada-
Al igual que la transmisión manual, se trata de un tipo de eje con estrías en su sección transversal, sobre el que se montan las poleas de entrada. La fuente de energía para este eje de entrada es el motor, lo que significa que la transmisión continuamente variable recibe información del motor a través del eje de entrada.
2. Eje de salida
Es el tipo de eje que se mantiene paralelo al eje de entrada en una transmisión continuamente variable, al igual que el eje de entrada, también tiene estrías en su sección transversal y está montado por poleas de salida.
El eje de salida es responsable de transmitir la potencia final a la transmisión final del vehículo.
4. Cinturón o cadena
La correa de la mayoría de los sistemas CVT es una “correa trapezoidal” de alta resistencia que tiene una sección transversal en forma de V. Están hechas de componentes de caucho reforzados con Kevlar y otros materiales para aumentar la durabilidad.
En una transmisión Cvt, se utiliza una cadena o correa de metal en forma de V (de goma en algunos casos) para transmitir potencia desde las poleas de entrada a las poleas de salida mientras esta correa o cadena se enrolla sobre los pares cónicos de poleas de entrada y salida. La forma de V de esta correa o cadena permite cambiar de marcha de alto par a alta velocidad.
¿CÓMO FUNCIONA LA CVT?
Una CVT utiliza un sistema de poleas y correas para cambiar la velocidad y el par de la rueda motriz del vehículo en relación con la velocidad y el par del motor para proporcionar una gama ilimitada de relaciones de transmisión. Se diferencia de la transmisión automática, que tiene un número determinado de relaciones de transmisión. Una CVT utiliza componentes como una correa de caucho/metal de alta densidad, una polea motriz impulsada por un cilindro hidráulico, una polea motriz mecánica con detección de torque, sensores y microprocesadores para realizar su función.
La transmisión tiene la capacidad de cambiar continuamente utilizando un número infinito de relaciones de transmisión entre valores máximos y mínimos. Para facilitar diferentes relaciones de transmisión, es necesario cambiar los diámetros de trabajo de las dos poleas de transmisión principales. Mientras que la polea conectada al motor se llama polea de entrada, la que está conectada a las ruedas motrices se llama polea de salida. Un lado de la polea está fijo mientras que el otro lado es móvil. Este movimiento es facilitado por un cilindro hidráulico que puede cambiar el espacio entre los dos lados de la polea. Cuando las mitades de la polea se acercan, la correa que corre entre ellas se mueve más arriba en la polea, aumentando así el diámetro de la polea.
Así es como se obtienen relaciones de transmisión ilimitadas, a diferencia de las transmisiones tradicionales donde la relación se cambia en etapas cambiando de marcha.
RELACIONES DE PAR
Cuando un vehículo necesita altas tasas de torque, la polea cónica de entrada de alimentación (polea) en el eje de entrada se aleja de la polea fija que a su vez mueve parte de la correa trapezoidal enrollada sobre las poleas de entrada hacia la parte transversal inferior de la polea cónica. polea de la correa.
Simultáneamente, cuando esta polea de entrada (polea) se mueve, la polea de salida de alimentación (polea) también se mueve y se acerca a la polea de salida fija, que a su vez mueve la parte de la correa en forma de V enrollada sobre las poleas de salida hacia el área de sección transversal más grande de las poleas cónicas de salida y se logran las relaciones de torsión deseadas.
RELACIONES DE VELOCIDAD
Cuando el vehículo necesita relaciones de velocidad, la polea de alimentación cónica (polea) sobre el eje de entrada se mueve hacia la polea fija que a su vez desplaza la parte de la correa en forma de V enrollada sobre las poleas de entrada hacia la parte de mayor sección transversal de las poleas cónicas de entrada.
Simultáneamente a este movimiento de la polea de entrada, también se mueve la polea de salida de alimentación (polea) y se aleja de la polea fija, que a su vez mueve la parte de la correa en forma de V enrollada alrededor de las poleas de salida hacia la parte transversal inferior de la poleas de salida cónicas y se logra la velocidad deseada.
En otras palabras, las relaciones de par se logran cuando la correa trapezoidal gira sobre la sección transversal inferior de las poleas de entrada y la sección transversal mayor de la polea de salida.
Y las velocidades se logran cuando la correa trapezoidal gira sobre la sección transversal superior de la polea de entrada y la sección transversal inferior de la polea de salida.
TIPOS DE CVT
1. Basado en poleas
En comparación con los sistemas de transmisión manual o automática, el diseño de una CVT basada en poleas es más simple y con menos piezas involucradas. Las partes principales involucradas en dicho sistema son una polea de entrada de diámetro variable, una polea de salida y una correa trapezoidal que conecta estas dos poleas, junto con varios dispositivos electrónicos. El cambio de relaciones de transmisión se consigue variando la distancia entre las poleas y su diámetro variable.
2. CVT toroidal
Este segundo tipo de diseño es similar en principio a una CVT basada en poleas, pero aún ligeramente diferente. Las piezas involucradas aquí son rodillos y discos de potencia, en lugar de poleas y correas. Hay dos discos involucrados con dos rodillos en el medio. Las relaciones de transmisión se cambian mediante el uso de un ingenioso mecanismo, que implica una disposición peculiar del disco y los rodillos. Los rodillos controlan la distribución del par y posibilitan infinitas relaciones de transmisión, entre los dos extremos.
3. CVT hidrostática
Estos tipos de sistemas CVT utilizan bombas y motores hidrostáticos como partes constituyentes. La distribución del par es posible mediante el desplazamiento de fluido y tiene una gama continua de relaciones de transmisión para elegir. Sus problemas de transmisión se reducen sustancialmente gracias al uso de hidráulica y a la eliminación de puntos de contacto propensos a la fricción.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Beneficios
• Mejor consumo de combustible que una transmisión automática normal, ya que la CVT es capaz de mantener el coche en su banda de potencia ideal, independientemente de la velocidad.
• Hay una aceleración mejorada debido a que se experimenta una menor pérdida de potencia.
• Transmisión continua
• Tiene la capacidad de permitir que el motor acelere casi inmediatamente, lo que proporciona un par máximo.
• Proporciona una conducción más suave que la transmisión automática
• El motor hidráulico de la CVT hidrostática se puede montar directamente en el cubo de la rueda, lo que permite un sistema de suspensión más flexible, eliminando pérdidas de eficiencia debido a la fricción del eje de transmisión.
• Se adapta a diversas condiciones de la carretera y demandas de potencia para permitir una mejor conducción
• Mejor control de emisiones y menos emisiones de gases de efecto invernadero debido a un mejor control del rango de velocidad del motor.
Desventajas
• Conducir un vehículo con CVT es una experiencia muy diferente y a muchos conductores no les gusta porque no sienten el motor acelerando; no siente ningún cambio, sino que siente el motor acelerando como lo haría con un embrague patinando o una transmisión defectuosa, que es solo la CVT ajustándose para entregar una potencia óptima.
• Mayor costo
• Las CVT accionadas por correa (sistema VDP) tienen una cantidad de par limitada; sin embargo, la tecnología se mejora constantemente.
• La transmisión del movimiento por fricción provoca un mayor desgaste
• Requiere aceite especial y otros materiales
