Transmissão continuamente variável: componentes, funcionamento, tipos, vantagens e desvantagens
Uma CVT ou Transmissão Continuamente Variável é uma transmissão automática, de velocidade única e sem engrenagens que pode mudar entre um número infinito de relações de marcha.
Uma transmissão continuamente variável (CVT) é uma transmissão que opera em um engenhoso sistema de polias que varia automaticamente a relação de transmissão, permitindo uma variabilidade infinita entre as marchas mais altas e mais baixas, sem etapas ou mudanças discretas. Os CVTs proporcionam mais potência utilizável, melhor economia de combustível e uma experiência de condução mais suave do que as transmissões tradicionais que utilizam caixas de velocidades com números fixos de conjuntos de velocidades.
Um sistema de transmissão continuamente variável é um tipo de transmissão automática em que um arranjo de polias e correias possibilitou que um acionamento atingisse um número n de relações de transmissão contínuas dentro de uma faixa (depende do projeto).
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Transmissão continuamente variável
COMPONENTES DO CVT:
1. Embreagens
I. Embreagem primária
A embreagem primária é uma forma avançada de embreagem centrífuga e normalmente é montada na extremidade de saída do virabrequim do motor. A embreagem possui duas faces de polia; uma que é fixada lateralmente (roldana estacionária) e outra que pode se mover para dentro e para fora para engatar a correia (roldana móvel). Na maioria dos sistemas, em marcha lenta, as superfícies das roldanas são espalhadas em seu espaçamento mais amplo, a correia passa pelo poste ou eixo no menor diâmetro da embreagem e a correia não é presa pelas faces da roldana. Isto proporciona uma posição “neutra” que permite que o motor fique em marcha lenta sem transmitir potência às rodas.
II. Embreagem secundária
A embreagem secundária é montada no eixo de entrada da transmissão, eixo de transmissão ou similar. Em sistemas CVT modernos, como os usados em veículos recreativos, a embreagem secundária tem duas funções: como “escrava” da embreagem primária e como elemento sensor de torque.
2. Polias
Na CVT, as polias desempenham um papel importante, pois as polias de formato cônico integradas sobre os eixos de entrada e saída são a razão para o número n contínuo de velocidades e relações de transmissão da transmissão continuamente variável, devido à seção transversal diferente dessas polias cônicas, múltiplas relações de torque e velocidade são obtidas.
Dois pares de polias cônicas para eixos de entrada e saída são usados em uma transmissão básica continuamente variável que são:
1. Polia de entrada fixa-
É uma polia cônica montada sobre o eixo de entrada (no lado direito), esta polia não se move (para lá e para cá) sobre o eixo, mas gira com o eixo de entrada, geralmente a polia fixa é de tamanho menor.
2. Polia de saída fixa
É o mesmo que a polia de entrada fixa, mas diferente do eixo de entrada fixo, este eixo é colocado no lado esquerdo, sobre o eixo de saída.
3. Polia ou roldana de entrada de alimentação
É o tipo de polia cônica que é montada sobre o eixo de entrada e possui estrias internas engrenadas com as estrias do eixo de tal forma que pode se mover (para frente e para trás) e também girar com o eixo de entrada. o momento de vaivém deste eixo sobre o eixo de entrada torna possível mudar as relações de transmissão.
4. Polia ou polia de saída de alimentação
Igual à polia de entrada móvel, mas diferentemente do eixo de entrada móvel, este eixo é colocado no lado direito sobre o eixo de saída.
3. Eixos
Da mesma forma que a transmissão manual, os eixos do tipo 2 são necessários para a transmissão CVT transferir potência do motor para a transmissão final que são-
1. Eixo de entrada-
Assim como a transmissão manual, é um tipo de eixo com estrias em sua seção transversal, sobre as quais são montadas polias de entrada. A fonte de energia para esse eixo de entrada é o motor, o que significa que a transmissão continuamente variável recebe a entrada do motor por meio do eixo de entrada.
2. Eixo de saída-
É o tipo de eixo que é mantido paralelo ao eixo de entrada em uma transmissão continuamente variável, assim como o eixo de entrada, ele também possui estrias em sua seção transversal e é montado por polias de saída.
O eixo de saída é responsável por transmitir a potência final de saída para a transmissão final do veículo.
4. Cinto ou corrente
A correia na maioria dos sistemas CVT é uma “correia em V” de alta resistência, que tem seção transversal em formato de V. Elas são feitas de componentes de borracha reforçados com Kevlar e outros materiais para aumentar a durabilidade.
Em uma transmissão Cvt, uma corrente ou correia metálica em forma de V (borracha em alguns casos) é usada para transmitir energia das polias de entrada para as polias de saída, pois esta correia ou corrente é enrolada sobre os pares cônicos de polias de entrada e saída e a forma de V desta correia ou corrente possibilita a mudança de marchas de alto torque para alta velocidade.
COMO FUNCIONA O CVT?
Um CVT usa um sistema de polias e correias para alterar a velocidade e o torque da roda motriz do veículo em relação à rotação e ao torque do motor, de modo a fornecer uma gama ilimitada de relações de transmissão. É diferente da transmissão automática que possui um número definido de relações de transmissão. Um CVT utiliza componentes como uma correia de borracha/metal de alta densidade, uma polia motriz acionada por um cilindro hidráulico, uma polia motriz mecânica com detecção de torque, sensores e microprocessadores para desempenhar sua função.
A transmissão tem a capacidade de mudar continuamente usando um número infinito de relações de transmissão entre valores máximos e mínimos. Para facilitar diferentes relações de transmissão, os diâmetros de trabalho das duas polias principais da transmissão precisam ser alterados. Enquanto a polia conectada ao motor é chamada de polia de entrada, aquela que está conectada às rodas motrizes é chamada de polia de saída. Um lado da polia é fixo enquanto o outro lado é móvel. Este movimento é facilitado por um cilindro hidráulico que pode alterar o espaço entre os dois lados da polia. Quando as metades da polia se aproximam, a correia que passa entre elas sobe mais na polia, aumentando assim o diâmetro da polia.
É assim que você obtém relações de marchas ilimitadas, diferentemente da transmissão tradicional, onde a relação é alterada em estágios pela troca de marchas.
RELAÇÕES DE TORQUE
quando um veículo precisa de altas taxas de torque, a polia cônica de entrada de alimentação (roldana) sobre o eixo de entrada se afasta da polia fixa que, por sua vez, desloca parte da correia em V enrolada sobre as polias de entrada em direção à parte transversal inferior da correia cônica polia.
Simultaneamente, quando esta polia de entrada (polia) se move, a polia de saída de alimentação (polia) também se move e se aproxima da polia de saída fixa, o que, por sua vez, desloca a parte da correia em forma de V enrolada sobre as polias de saída em direção à maior área da seção transversal das polias cônicas de saída, e as relações de torque desejadas são atingidas.
RELAÇÕES DE VELOCIDADE
quando o veículo precisa de relações de velocidade, a polia cônica de alimentação (polia) sobre o eixo de entrada se move em direção à polia fixa que, por sua vez, desloca a parte da correia em forma de V enrolada sobre as polias de entrada em direção à parte de maior seção transversal das polias cônicas de entrada.
Simultaneamente a esse movimento da polia de entrada, a polia de saída de alimentação (polia) também se move e se afasta da polia fixa, o que por sua vez move a parte da correia em forma de V enrolada nas polias de saída em direção à parte transversal inferior das polias de saída cônicas, e a taxa de velocidade desejada é atingida.
Em outras palavras, as relações de torque são alcançadas quando a correia em V gira na seção transversal inferior das polias de entrada e na seção transversal maior da polia de saída.
E as taxas de velocidade são alcançadas quando a correia em V gira na seção transversal superior da polia de entrada e na seção transversal inferior da polia de saída.
TIPOS DE CVT
1. Baseado em polia
Comparado aos sistemas de transmissão manual ou automática, o projeto de um CVT baseado em polias é mais simples, com menor número de peças envolvidas. As peças principais envolvidas em tal sistema são uma polia de entrada de diâmetro variável, uma polia de saída e uma correia em V que conecta essas duas polias, juntamente com vários dispositivos eletrônicos. A mudança nas relações de transmissão é conseguida através da variação da distância entre as polias e do seu diâmetro variável.
2. CVT toroidal
Este segundo tipo de design é similar em princípio a um CVT baseado em polias, mas ainda ligeiramente diferente. As peças envolvidas aqui são rolos de potência e discos, em vez de polias e correias. Há dois discos envolvidos com dois rolos no meio. As relações de engrenagem são alteradas através do uso de um mecanismo engenhoso, que envolve um arranjo peculiar do disco e dos rolos. Os rolos controlam a distribuição de torque e tornam infinitamente muitas relações de engrenagem possíveis, entre os dois extremos.
3. CVT hidrostático
Esses tipos de sistemas CVT usam bombas hidrostáticas e motores como partes constituintes. A distribuição de torque é possível por meio do deslocamento de fluido e você tem uma gama contínua de relações de marcha para escolher. Seus problemas de transmissão são substancialmente reduzidos devido ao uso de hidráulica e eliminação de pontos de contato propensos a atrito.
VANTAGENS E DESVANTAGENS
Vantagens
• Melhor consumo de combustível do que uma transmissão automática normal, pois o CVT é capaz de manter o carro na sua faixa de potência ideal, independentemente da velocidade
• Há uma aceleração melhorada devido à menor perda de potência experimentada
• Transmissão contínua
• Tem a capacidade de permitir que o motor acelere quase imediatamente, o que proporciona torque máximo.
• Proporciona uma condução mais suave do que a transmissão automática
• O motor hidráulico do CVT hidrostático pode ser montado diretamente no cubo da roda, o que permite um sistema de suspensão mais flexível, eliminando perdas de eficiência devido ao atrito do eixo de transmissão.
• Adapta-se a diversas condições de estrada e demandas de energia para permitir uma condução melhor
• Melhor controle de emissões e menos emissões de gases de efeito estufa devido ao melhor controle da faixa de rotação do motor.
Desvantagens
• Dirigir um veículo com CVT é uma experiência muito diferente e muitos motoristas não gostam porque não sentem o motor acelerando; você não sente nenhuma mudança, em vez disso, sente o motor acelerando como faria com uma embreagem escorregadia ou uma transmissão com falha, que é apenas o ajuste do CVT para fornecer a potência ideal.
• Custo mais elevado
• Os CVTs acionados por correia (sistema VDP) têm uma quantidade limitada de torque, no entanto a tecnologia está sendo constantemente aprimorada.
• A transmissão de movimento por atrito causa maior desgaste
• Requer óleo especial e outros materiais
