Variador de A a Z

A transmissão do tipo CVT do compartimento de passageiros de um carro parado é quase indistinguível de uma máquina familiar. Aqui você pode ver a alavanca seletora e as conhecidas letras PNDR, não há pedal de embreagem. Como funciona uma transmissão CVT continuamente variável em carros modernos? Qual é a diferença entre um toroidal e um variador de correia em V? Isso será discutido no artigo a seguir.

CVT - transmissão continuamente variável

Entre as variedades de transmissões, destaca-se um variador stepless, responsável pela transmissão de torque. Primeiro, um pouco de contexto histórico.

Histórico de CVT

Quando se trata de fundo do dispositivo variador, a personalidade de Leonardo da Vinci (1452-1519) é mencionada. Nas obras do artista e cientista italiano, encontram-se as primeiras descrições de uma transmissão continuamente variável que mudou seriamente no século XXI. Os moleiros da Idade Média também conheciam o princípio subjacente ao dispositivo. Usando um acionamento por correia e cones, os moleiros agiam manualmente nas mós e alteravam a velocidade de sua rotação.

Quase 400 anos se passaram antes do surgimento da primeira patente de uma invenção. Estamos falando de um variador toroidal patenteado em 1886 na Europa. O sucesso do uso de transmissões CVT em motocicletas de corrida levou ao fato de que no início do século XX foi introduzida na competição a proibição da participação de equipamentos equipados com CVTs. Para manter uma competição saudável, tais proibições se fizeram sentir ao longo do século passado.

O primeiro uso de um variador de automóvel remonta a 1928. Então, graças aos esforços dos desenvolvedores da empresa britânica Clyno Engineering, foi obtido um carro com transmissão do tipo CVT. Devido ao subdesenvolvimento da tecnologia, a máquina não se distinguiu pela confiabilidade e alta eficiência.

Uma nova rodada de história aconteceu na Holanda. O proprietário da empresa DAF, Van Dorn, desenvolveu e implementou o design Variomatic. Os produtos da planta são a primeira variante de aplicação em massa.

Hoje, empresas mundialmente famosas do Japão, EUA e Alemanha estão praticando ativamente a instalação de transmissões continuamente variáveis ​​em carros. Para atender às condições da época, o dispositivo está sendo constantemente aprimorado.

O que é CVT

CVT significa Transmissão Variável Contínua. Traduzido do inglês, isso significa "transmissão em constante mudança". De fato, a continuidade é manifestada pelo fato de que a mudança na relação de transmissão não é sentida pelo motorista de forma alguma (não há choques característicos). A transmissão de torque do motor para as rodas motrizes é realizada sem o uso de um número limitado de etapas, portanto, a transmissão é chamada de variável contínua. Se a designação CVT for encontrada na marcação da configuração do carro, estamos falando do fato de que um variador é usado.

Tipos de variadores

O elemento estrutural responsável por transmitir o torque do eixo acionador para o eixo acionado pode ser uma correia em V, corrente ou rolete. Se o recurso de projeto especificado for escolhido como base para classificação, as seguintes opções de CVT serão obtidas:

• correia em V;
• cuneiforme;
• toroidal.

Esses tipos de transmissões são usados ​​principalmente na indústria automotiva, embora existam muito mais opções de dispositivos responsáveis ​​​​por uma mudança suave na relação de transmissão.

Por que a transmissão contínua é necessária

Graças à transmissão contínua, o motor de combustão interna transmitirá torque sem atraso a qualquer momento de sua operação. Tais atrasos ocorrem quando a relação de transmissão muda. Por exemplo, quando o motorista muda a alavanca da transmissão manual para outra posição ou a transmissão automática faz seu trabalho. Devido à transmissão contínua, o carro ganha velocidade suavemente, a eficiência do motor aumenta e uma certa economia de combustível é alcançada.

O dispositivo e o princípio de operação do variador

Perguntas sobre qual é o dispositivo do variador e qual é o princípio de sua operação serão discutidas com mais detalhes. Mas primeiro você precisa identificar quais são os principais elementos estruturais.

Componentes principais

A transmissão CVT inclui polias motrizes e acionadas, uma correia (corrente ou rolo) conectando-as e um sistema de controle. As polias estão localizadas nos eixos e parecem duas metades de forma cônica, voltadas uma para a outra com os topos dos cones. A peculiaridade dos cones é que eles podem convergir e divergir em um determinado intervalo. Mais precisamente, um cone se move, enquanto o outro permanece imóvel. O movimento das polias nos eixos é controlado por um sistema de controle que recebe dados do computador de bordo do veículo.

Também os principais componentes do CVT são:

• conversor de torque (responsável por transmitir o torque do motor ao eixo de entrada da transmissão);
• corpo da válvula (fornece óleo às polias rotativas);
• filtros para proteção contra a produção de metais e depósitos;
• radiadores (retire o calor da caixa);
• mecanismo planetário que proporciona o movimento reverso do carro.

Variador de correia em V

O variador de correia em V é representado por duas polias deslizantes e expansivas conectadas por uma correia metálica. Ao reduzir o diâmetro da polia motriz, ocorre um aumento simultâneo do diâmetro da polia acionada, o que indica uma engrenagem de redução. Aumentar o diâmetro da polia de acionamento dá um overdrive.

Alterar a pressão do fluido de trabalho afeta o movimento do cone da polia de acionamento. A polia acionada muda seu diâmetro graças a uma correia tensionada e uma mola de retorno. Mesmo uma ligeira mudança na pressão na transmissão afeta a relação de transmissão.

Dispositivo de cinto

A correia CVT em forma de correia consiste em cabos ou tiras de metal. Seu número pode chegar a até 12 peças. As tiras estão localizadas uma acima da outra e presas com grampos de aço. A forma complexa dos suportes permite não só fixar as tiras, mas também proporcionar o contato com as polias necessárias para o funcionamento da transmissão.

A proteção contra o desgaste rápido é fornecida pelo revestimento. Também evita que a correia deslize sobre as polias durante a operação. Nos carros modernos, não é rentável usar cintos de couro ou silicone devido ao pequeno recurso da peça.

Variador de corrente em V

O variador de corrente em V é semelhante à correia em V, apenas a corrente desempenha o papel de transmissor entre os eixos de acionamento e acionado. A extremidade da corrente, que toca a superfície cônica das polias, é responsável pela transmissão do torque.

Devido à sua maior flexibilidade, a versão com corrente em V do CVT é altamente eficiente.

O princípio de seu funcionamento é exatamente o mesmo de uma transmissão com acionamento por correia.

Dispositivo de circuito

A corrente consiste em placas de metal, cada uma com terminais de conexão. Devido à conexão móvel entre as placas no design da corrente, elas proporcionam flexibilidade e mantêm o torque em um determinado nível. Devido aos elos dispostos em padrão quadriculado, a corrente possui alta resistência.

A força de ruptura da corrente é maior do que a da correia. As pastilhas de lug são feitas de ligas que resistem ao desgaste rápido. Eles são fechados com a ajuda de inserções, cuja forma é semicilíndrica. A característica de design das correntes é que elas podem esticar. Este fato afeta a operação da transmissão continuamente variável, portanto, requer atenção redobrada durante as manutenções programadas.

Variador toroidal

O tipo toroidal de caixa de câmbio CVT é menos comum. Uma característica notável do dispositivo é que, em vez de uma correia ou corrente, são usados ​​rolos rotativos (em torno de seu eixo, movimentos de pêndulo da polia de acionamento para a acionada).

O princípio de operação é o movimento simultâneo dos rolos na superfície das metades das polias. A superfície das metades tem a forma de um toróide, daí o nome da transmissão. Se o contato com o disco de acionamento for realizado na linha do maior raio, o ponto de contato com o disco acionado ficará na linha do menor raio. Esta posição corresponde ao modo de overdrive. Quando os rolos se movem em direção ao eixo acionado, a marcha é reduzida.

CVT na indústria automotiva

As marcas automotivas estão desenvolvendo suas próprias opções para transmissão continuamente variável. Cada preocupação nomeia o desenvolvimento à sua maneira:

1. Durashift CVT, Ecotronic - versão americana da Ford;
2. Multitronic e Autotronic - CVTs alemães da Audi e Mercedes-Benz;
3. Multidrive (Toyota), Lineartronic (Subaru), X-Tronic e Hyper (Nissan), Multimatic (Honda) - esses nomes podem ser encontrados entre os fabricantes japoneses.

Prós e contras do CVT

Como uma transmissão manual ou automática, uma transmissão continuamente variável tem seus prós e contras. As vantagens são:

• movimento confortável do carro (a posição “D” no seletor é definida antes do início do movimento, o motor acelera e desacelera o carro sem solavancos característicos da mecânica e automática);
• carga uniforme no motor, que é combinada com a operação precisa da transmissão e contribui para a economia de combustível;
• redução das emissões de substâncias nocivas para a atmosfera;
• aceleração dinâmica do carro;
• falta de deslizamento das rodas, o que aumenta a segurança (especialmente quando se trata de dirigir em condições de gelo).

Das desvantagens de uma transmissão continuamente variável, chama-se a atenção para si:

• restrição construtiva à combinação de um variador com potentes motores de combustão interna (até agora só podemos falar de algumas cópias de carros com tal tandem);
• recurso limitado mesmo com manutenção regular;
• reparos caros (compra);
• riscos elevados na compra de um carro usado com CVT (da série “pig in a poke”, pois não se sabe ao certo como o proprietário anterior operava o carro que estava sendo vendido);
• um pequeno número de centros de serviço nos quais os mestres se encarregariam do reparo do dispositivo (todos conhecem os CVTs);
• restrição de reboque e uso de reboque;
• dependência de sensores de monitoramento (o computador de bordo em caso de mau funcionamento fornecerá dados incorretos para operação);
• óleo de engrenagem caro e a necessidade de monitoramento constante de seu nível.

Recurso CVT

As nuances de operação (condições da estrada, estilo de condução) e a frequência de manutenção de uma transmissão CVT afetam o recurso do dispositivo.

Se as instruções do fabricante não forem seguidas, se os regulamentos de manutenção regulares forem violados, é inútil contar com uma longa vida útil.

O recurso é de 150 mil km, a transmissão, via de regra, não mama mais. Existem casos isolados em que a CVT foi trocada como parte do reparo da garantia em carros que não ultrapassaram 30 mil km. Mas esta é uma exceção à regra. A principal unidade que afeta a vida útil é a correia (corrente). A peça exige atenção do motorista, pois com desgaste intenso, o CVT pode quebrar completamente.

Descobertas

Quando se trata de carros com transmissão de torque continuamente variável, há uma razão para avaliações negativas. A razão é que o nó requer manutenção regular e seu recurso é pequeno. A questão de comprar um carro com CVT, cada um decide por conta própria. A transmissão tem vantagens e desvantagens. Em conclusão, você pode fazer um comentário de aviso - ao comprar um carro usado no qual há um CVT, você precisa ser extremamente cuidadoso. O proprietário de um carro usado pode ocultar os recursos de operação, e o CVT nesse sentido é uma opção sensível para uma transmissão mecânica.