Tópicos:
- Geral
- Funcionamento do CVT
- Aceleração contínua
- Sistema de engrenagens planetárias
- Acelere em várias etapas
- Cinto de empurrar
- Vídeo do painel de instrumentos ao acelerar
- Gráfico
Geral:
O princípio CVT já é antigo. O primeiro conceito de transmissão continuamente variável foi desenhado por Leonardo da Vinci no ano de 1490.
Na década de 50, estas caixas de velocidades foram utilizadas nos populares automóveis de passageiros DAF (sob o nome Variomatic). Esses carros podiam andar para frente e para trás na mesma velocidade.
Hoje em dia o princípio CVT ainda é amplamente utilizado. Certas marcas de automóveis; Audi e Seat com o multitronic, Nissan, Toyota, Ford, Fiat, Suzuki, Subaru, Rover, Mini (grupo BMW), Doge, Jeep, Mitsubishi, Saturn (e talvez outro fabricante) usam ou usaram um CVT em certos tipos de caixa de câmbio .
O CVT não é usado apenas em carros, mas também em karts, motos de neve, scooters e alguns ATVs.
Funcionamento do CVT:
CVT significa Transmissão Continuamente Variável. Isso significa que as relações de transmissão mudam constantemente. Nas caixas manuais, automáticas e DSG, cada marcha possui sua própria relação de transmissão. Esta relação de transmissão é determinada pelo número de dentes das engrenagens dos eixos (na transmissão manual) e pelo número de transmissão do sistema de engrenagens planetárias (na transmissão automática).
Com uma caixa de velocidades CVT não existem relações de transmissão fixas. Não são as engrenagens que fornecem a transmissão, mas uma correia de borracha ou metal que se move sobre discos que variam em espessura. Alterar o diâmetro dos discos resulta em uma relação de transmissão diferente. Como os discos aumentam e diminuem continuamente, ou seja, num movimento fluido, não existem choques de mudança como é o caso de uma caixa de velocidades convencional.
A imagem mostra como funciona. No entanto, os discos variam aqui em um movimento, de neutro a pequeno e grande. Na realidade, isso acontece uniformemente.
Aceleração contínua:
O disco cônico primário é acionado pelo motor (virabrequim) e o disco cônico secundário é conectado ao diferencial e aos eixos de transmissão do carro. Em baixa velocidade, a unidade primária é larga e a unidade secundária é fina (veja a imagem abaixo). Agora você pode acelerar em altas rotações e baixas velocidades. Nesta situação, muito torque do motor pode ser entregue às rodas para aceleração. À medida que a velocidade aumenta, o disco primário muda de largo para estreito e o disco secundário de estreito para largo. Durante esta mudança, a rotação do motor permanece a mesma, mas a velocidade do veículo aumenta.
Acelere em diferentes etapas:
Com uma transmissão CVT, muitas vezes você pode optar por mudar em diferentes estágios. Isto pode ser feito, por exemplo, colocando a alavanca das mudanças na posição S (Sport) ou em Manual.
Com a seleção Manual, assim como na transmissão Automática convencional, os programas 1 (alta velocidade em baixa velocidade) a 3 (baixa velocidade em alta velocidade) podem ser selecionados. Ou você pode alternar manualmente entre a 1ª e a 6ª marcha.
Ao ligar manualmente, por exemplo, a 2ª marcha (2º estágio), a caixa de câmbio se comporta da mesma forma que uma transmissão automática normal. Isso não ocorre porque existe uma construção no contêiner que torna isso possível, mas porque o disco primário e secundário assumem uma determinada posição. A eletrônica da caixa de câmbio armazena na memória uma certa largura dos discos para cada etapa. Como a largura entre os dois discos não varia, o motor permanece preso, por exemplo, a 3000 rpm a uma velocidade de 60 km/h.
Esta função pode ser utilizada durante a condução de uma caravana ou antes que o condutor pretenda realizar uma manobra de ultrapassagem. A seleção de um estágio específico que faz com que o motor gire em torno da faixa de torque facilita o início da aceleração. No modo D (drive), a velocidade cai automaticamente para cerca de 1500 rpm. Ao pressionar o pedal do acelerador (kickdown), os discos devem primeiro assumir uma posição diferente, o que leva tempo. O modo Sport e Manual evita esse problema.
Sistema de engrenagens planetárias:
Um único sistema de engrenagem planetária também está ligado à polia primária, que também faz parte de uma transmissão automática convencional. Este sistema de engrenagens planetárias permite engatar a marcha-atrás.
Mais informações sobre isso podem ser encontradas na página transmissão automática. (Afinal, o funcionamento deles é o mesmo e não é muito importante nesta página).
Cinto de empurrar:
O cinto de segurança em automóveis de passageiros é projetado conforme mostrado na imagem abaixo. A faixa de aço é basicamente um anel, com todos os tipos de discos de metal presos ao seu redor. Os pinos-guia permitem que os discos metálicos articulem entre si, de modo que é possível uma variação no diâmetro, tornando os discos móveis mais largos ou mais estreitos.
Como todos os discos de metal ficam encostados uns nos outros, grandes forças de impulso podem ser transmitidas. O ângulo no qual os discos de metal são colocados pode ser pequeno se o disco tiver um diâmetro pequeno.
Discos variáveis:
A regulação dos diâmetros dos discos é determinada pela ECU (gestão do motor). A gestão do motor recebe informações de sensores, nos quais será determinada a posição e alterada a relação de transmissão. As seguintes informações são importantes para a ECU:
- Velocidade do motor
- Velocidade de condução
- Posição da válvula borboleta
- Posição da alavanca seletora (alavanca)
- Posição do sistema planetário
- Resistências de condução
Vídeo do painel de instrumentos ao acelerar:
Abaixo está um vídeo de um Audi A4 com caixa Multitronic. Isto também funciona de acordo com o princípio CVT. Este vídeo dá uma boa impressão de como esta caixa de câmbio funciona e como ela é vivenciada pelo motorista. Este motorista Audi pisa totalmente no acelerador. Ao acelerar mais lentamente, a velocidade também permanece a mesma à medida que a velocidade aumenta, apenas a, por exemplo, 2000 rpm.
Gráfico:
Como pode ser visto no vídeo acima, a velocidade permanece constante durante a aceleração. Isso também pode ser visto no gráfico abaixo. Uma transmissão automática convencional muda de marcha várias vezes, o que significa que sempre há picos na velocidade de condução. O CVT possui uma linha linear sem picos. A vantagem disto é que o motor é carregado de forma ideal na faixa de torque mais favorável.
