emner:
- generelt
- Drift af CVT
- Trinløs acceleration
- Planet gear system
- Accelerer i flere trin
- Skub bælte
- Video af instrumentpanelet ved acceleration
- Grafisk
overordnet:
CVT-princippet er allerede gammelt. Det første koncept med en trinløs transmission blev designet af Leonardo da Vinci i år 1490.
I 50'erne blev disse gearkasser brugt i de populære DAF personbiler (under navnet Variomatic). Disse biler kunne køre frem og tilbage med samme hastighed.
I dag er CVT-princippet stadig udbredt. Visse bilmærker; Audi og Seat med multitronic, Nissan, Toyota, Ford, Fiat, Suzuki, Subaru, Rover, Mini (BMW-gruppe), Doge, Jeep, Mitsubishi, Saturn (og måske en anden producent) bruger eller brugte en CVT i visse typer gearkasser .
CVT bruges ikke kun i biler, men også i karts, snescootere, scootere og visse ATV'er.
Drift af CVT:
CVT står for Continuously Variable Transmission. Det betyder, at gearforholdene konstant ændrer sig. I de manuelle, automatiske og DSG gearkasser har hvert gear sit eget gearforhold. Dette udvekslingsforhold bestemmes af antallet af tænder i gearene på akslerne (i den manuelle gearkasse) og transmissionsnummeret på planetgearsystemet (i automatgearet).
Med en CVT gearkasse er der ingen faste udvekslingsforhold. Det er ikke gearene, der sørger for transmissionen, men en gummi- eller metalskubberem, der bevæger sig over skiver, der varierer i tykkelse. Ændring af skivernes diameter resulterer i et andet udvekslingsforhold. Fordi skiverne øges og aftager trinløst, det vil sige i en flydende bevægelse, er der ingen skiftende stød, som det er tilfældet med en konventionel gearkasse.
Billedet viser, hvordan det fungerer. Skiverne varierer dog her i én bevægelse fra neutral, til lille, til stor. I virkeligheden sker dette jævnt.
Trinløs acceleration:
Den primære koniske skive drives af motoren (krumtapaksel), og den sekundære koniske skive er forbundet med bilens differentiale og drivaksler. Ved lav hastighed er det primære drev bredt, og det sekundære drev er tyndt (se billedet nedenfor). Nu kan du accelerere ved høje rpm og lav hastighed. I denne situation kan en masse motormoment leveres til hjulene til acceleration. Når hastigheden øges, ændres den primære skive fra bred til smal og den sekundære skive fra smal til bred. Under denne ændring forbliver motorhastigheden den samme, men køretøjets hastighed øges.
Accelerer i forskellige trin:
Med en CVT-transmission kan du ofte vælge at skifte i forskellige trin. Dette kan for eksempel gøres ved at sætte gearstangen i stilling S (Sport) eller til Manuel.
Med det manuelle valg, som med den konventionelle automatgearkasse, kan program 1 (høj hastighed ved lav hastighed) til 3 (lav hastighed ved høj hastighed) vælges. Eller du kan skifte manuelt mellem 1. og 6. gear.
Ved manuel tilkobling af for eksempel 2. gear (2. trin) opfører gearkassen sig på samme måde som en normal automatgearkasse. Det skyldes ikke, at der er en konstruktion i beholderen, der gør dette muligt, men fordi den primære og sekundære skive indtager en bestemt position. Gearkassens elektronik gemmer en vis bredde af skiverne i hukommelsen for hvert trin. Fordi bredden mellem de to skiver ikke varierer, forbliver motoren fast ved for eksempel 3000 o/min ved en hastighed på 60 km/t.
Denne funktion kan bruges ved kørsel i campingvogn, eller før føreren ønsker at foretage en overhalingsmanøvre. Ved at vælge et specifikt trin, der får motoren til at rotere rundt om drejningsmomentområdet, bliver det lettere at begynde at accelerere. I D-tilstand (drive) falder hastigheden automatisk tilbage til omkring 1500 rpm. Når man trykker på speederen (kickdownet), skal skiverne først indtage en anden position, hvilket tager tid. Sport og Manuel tilstand forhindrer dette problem.
Planetgearsystem:
Et enkelt planetgearsystem er også forbundet med den primære remskive, som også er en del af en konventionel automatgearkasse. Dette planetgearsystem gør det muligt at sætte i bakgear.
Mere information om dette kan findes på siden automatgear. (Deres drift er jo den samme, og ikke rigtig vigtig på denne side).
Skubbebælte:
Skubbebæltet i personbiler er designet som vist på billedet nedenfor. Stålbåndet er i bund og grund en ring, med alle slags metalskiver fastspændt rundt om. Styrestifterne tillader metalskiverne at hængsles i forhold til hinanden, så en variation i diameteren er mulig ved at gøre de bevægelige skiver bredere eller smallere.
Fordi metalskiverne alle ligger mod hinanden, kan store skubbekræfter overføres. Vinklen, hvormed metalskiver placeres, kan være lille, hvis skiven har en lille diameter.
Variable diske:
Reguleringen af skivernes diametre bestemmes af ECU (motorstyring). Motorstyringen modtager information fra sensorer, hvorpå positionen bestemmes og transmissionsforholdet ændres. Følgende oplysninger er vigtige for ECU'en:
- Motorhastighed
- Kørehastighed
- Gasspjældsposition
- Position af gearvælger (håndtag)
- Planetsystemets position
- Køremodstande
Video af instrumentpanelet ved acceleration:
Nedenfor er en video af en Audi A4 med Multitronic gearkasse. Dette fungerer også efter CVT-princippet. Denne video giver et godt indtryk af, hvordan denne gearkasse fungerer, og hvordan den opleves af føreren. Denne Audi-chauffør trykker helt på gassen. Ved langsommere acceleration forbliver hastigheden også den samme, når hastigheden stiger, kun ved f.eks. 2000 rpm.
Grafik:
Som det kan ses i videoen ovenfor, forbliver hastigheden konstant ved acceleration. Dette kan også ses på grafen nedenfor. En konventionel automatgearkasse skifter op et antal gange, hvilket betyder, at der altid er toppe i kørehastigheden. CVT har en lineær linje uden toppe. Fordelen ved dette er, at motoren belastes optimalt i det mest gunstige momentområde.
