Θεωρητικά αποτελούν μία από τις αποδοτικότες λύσεις μετάδοσης. Πρακτικά τα κιβώτια τύπου CVT φαίνεται πως δεν θα γνωρίσουν ποτέ την αναγνώριση που τους αξίζει μιας και η εποχή των ηλεκτροκίνητων πλησιάζει. Αυτό, βέβαια, δεν μας εμποδίζει από το να αναλύσουμε μία απλή και έξυπνη λύση που ίσως έπρεπε να είχε προωθηθεί πολύ νωρίτερα…
Τα κιβώτια CVT (Continuously Variable Transmission) σήμερα χρησιμοποιούνται σε διάφορα μοντέλα, από το υβριδικό Honda Insight μέχρι το Mitsubishi Outlander και το Toyota RAV4. Παρόλο όμως που η ιδέα της επίτευξης άπειρων και συνεχώς μεταβαλλόμενων σχέσεων υπάρχει από τις αρχές του περασμένου αιώνα, διάφοροι πρακτικοί λόγοι δεν επέτρεπαν μέχρι πρόσφατα την υλοποίηση της θεωρίας. Πριν από δύο σχεδόν δεκαετίες -στις αρχές του ΄80- τα κιβώτια ταχυτήτων τύπου CVT αν και υιοθετήθηκαν από αρκετούς κατασκευαστές αυτοκινήτων δεν μπόρεσαν να επικρατήσουν, διότι οι ιμάντες που χρησιμοποιούνταν δεν αποδείχθηκαν αρκετά ανθεκτικοί ώστε να μεταφέρουν το μέγεθος της ροπής, ιδίως σε κινητήρες μεγάλου κυβισμού.
Η αρχή λειτουργίας των CVT
Όσο απλός και αν φαντάζει ο τρόπος λειτουργίας του συγκεκριμένου συστήματος, το μεγαλύτερο πρόβλημα αφορά στην αντοχή του ιμάντα σε αντίθεση με τα μασίφ γρανάζια. Η ανάπτυξη υψηλών επιφανειακών τάσεων κατά τη μεταβολή της διαμέτρου των τροχαλιών απαιτεί έναν ιμάντα με ιδιαίτερα αυξημένες μηχανικές ιδιότητες καθώς αυτός καλείται να μεταφέρει σχεδόν όλη την ισχύ του κινητήρα. Σημειώστε μία λεπτομέρεια: την μετάδοση της ισχύος προς το κιβώτιο CVT αναλαμβάνει ένας κλασικός συμπλέκτης ή ένας υδροδυναμικός ή ένας μετατροπέας ροπής.
Audi Mutlitronic
Το Multitronic της Audi διαφοροποιείται από τα προηγούμενα συστήματα CVT σε δύο κυρίως σημεία. Κατ΄ αρχάς, για τη μεταφορά και μεταβολή της ροπής χρησιμοποιείται ιμάντας ο οποίος έχει πολύ μεγαλύτερη αντοχή από αυτούς των προηγούμενων CVT. Το σημαντικότερο πλεονέκτημα είναι η υψηλή αντοχή του ιμάντα καθώς
Τα προηγούμενα συστήματα λόγω της συνεχούς μεταβολής της θέσης του ιμάντα είχαν την ιδιότητα να αυξάνουν την τάση του, θέλοντας να μειώσουν τις ανοχές επαφής και κατά συνέπεια την ολίσθησή του. Με την υπερένταση όμως επιβαρυνόταν ο κινητήρας, γεγονός που είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση της κατανάλωσης και την πρόωρη φθορά του ιμάντα. Επίσης, η ηλεκτρονική διαχείριση είναι εξυπνότερη, αφού σχεδόν εξαλείφει το φαινόμενο της ολίσθησης που παρουσιαζόταν στα συμβατικά CVT, διασταυρώνοντας μέσω αισθητήρων τις στροφές του κινητήρα με την ταχύτητα με την οποία κινείται το αυτοκίνητο. Μία από τις τελευταίες εφαρμογές του Multitronic είναι στο Audi A5 Cabriolet.
Nissan Extroid
Torotrak IVT: Η εξέλιξη του…CVT!
Τα τεκταινόμενα υποδεικνύουν ότι στο κοντινό μέλλον το αριστερό πεντάλ του συμπλέκτη αμπραγιάζ και ο παραδοσιακός επιλογέας ταχυτήτων μάλλον αποτελούν… είδη υπό εξαφάνιση! Χαρακτηριστικό είναι το γεγονός ότι το 88% των αυτοκινήτων που πωλήθηκαν για το 2000 στην Νότια Αμερική και την Ιαπωνία εξοπλίζονται με αυτόματα κιβώτια ταχυτήτων παρά το γεγονός ότι η πλειοψηφία των οχημάτων που κυκλοφορούν στην γηραιά ήπειρο χρησιμοποιούν «συμβατικό» μηχανικό κιβώτιο. Ωστόσο, την τελευταία κυρίως δεκαετία δεν είναι λίγοι οι κατασκευαστές αυτοκινήτων οι οποίοι μελετούν την υιοθέτηση αυτόματων κιβώτιων συνεχώς μεταβαλλόμενων σχέσεων -τα γνωστά εν συντομογραφίας CVT- τα οποία χαρακτηρίζονται από το μικρότερο κόστος κατασκευής αποτελώντας άμεση απειλή για τα «γραναζωτά» αυτόματα κιβώτια. .
Η αγγλική εταιρία Torotrak (δείτε και στην κατηγορία “Νέα και άλλα” την σχέση της με την F1 και το KERS) μετά από πολυετή μελέτη και εξέλιξη, κατασκεύασε ένα κιβώτιο άπειρων μεταβαλλόμενων σχέσεων IVT (Infinitely Variable transmission) το οποίο ουσιαστικά αποτελεί παραλλαγή των κιβωτίων CVT. Σύμφωνα με την εταιρία η εφαρμογή ενός κιβωτίου Torotrak IVT σε ένα όχημα μειώνει την κατανάλωση περισσότερο από 17% σε σχέση με τα μηχανικά κιβώτια αν και χαρακτηρίζεται ως ένα ιδιαίτερα πολύπλοκο λειτουργικά παρά κατασκευαστικά σύστημα. Για το Torotrak έχει εκφράσει το ενδιαφέρον εδώ και αρκετό καιρό η GM και συγκεκριμένα η Ford. Μάλιστα μεταξύ της αγγλικής εταιρίας και της Toyota είχε συμφωνηθεί συνεργασία την οποία η τελευταία και αναίρεσε πρόσφατα ισχυριζόμενη ότι το κιβώτιο IVT εμφάνιζε κραδασμούς. Παρολαυτά η Torotrak έχει ήδη γνωστοποιήσει ότι βρίσκεται σε επαφή με οκτώ μεγάλες αυτοκινητοβιομηχανίες, οι οποίες προς το παρόν διατηρούν την ανωνυμία τους.
Όπως φαίνεται στο σχήμα, το Torotrak IVT απαρτίζεται από δυο βασικά παράλληλες ατράκτους εκ των οποίων η μια είναι συνδεμένη με επικυκλικό γρανάζι μετάδοσης το οποίο αποτελείται από ένα σύμπλεγμα μικρότερων γραναζιών. Η συγκεκριμένη μηχανική συναρμογή έχει την ιδιότητα να «κλειδώνει» ανάλογα με το μέγεθος της ροπής και να μεταβάλλει την έξοδο ισχύος. Στην πραγματικότητα η παραπάνω διάταξη λαμβάνει τον ρόλο της σύμπλεξης και αποσύμπλεξης αντικαθιστώντας τον κλασικό μετατροπέα ροπής που έχουν τα κλασικά αυτόματα κιβώτια. Η κίνηση στο πλανητικό σύστημα μεταδίδεται από δύο μεγάλα γρανάζια τα οποία γεφυρώνουν τους δυο άξονες μέσο ενός συμπλέκτη χαμηλών στροφών ενώ μια μεγάλη καδένα μεταδίδει την κίνηση στον ήλιο του επικυκλικού γραναζιού. Στον άλλο άξονα έχει τοποθετηθεί το σύστημα το οποίο ουσιαστικά μεταβάλλει συνεχώς την μετάδοση της κίνησης καθώς αποτελείται από δύο ζεύγη κυλίστρων, των οποίων η αρχή λειτουργίας παραπέμπει σε αυτή του Extroid της Nissan. Tα κύλιστρα είναι τοποθετημένα ανάμεσα σε δύο δίσκους. Ο εσωτερικός δίσκος μεταφέρει την ισχύ από τον στροφαλοφόρο και ο εξωτερικός δίσκος την μεταφέρει στον άξονα μετάδοσης. Μεταβάλλοντας ηλεκτροϋδραυλικά την γωνία επαφής των κυλινδρίσκων μέσο υδραυλικών εμβόλων μεταβάλλεται συγχρόνως και η σχέση μετάδοσης. Για παράδειγμα, σε φάση μικρής σχέσης, το ένα άκρο των κυλίστρων εφάπτεται με την κάτω κοιλότητα του εσωτερικού δίσκου ενώ το άλλο εφάπτεται με την άνω κοιλότητα του εξωτερικού με αποτέλεσμα ο εξωτερικός δίσκος να περιστρέφεται πολύ πιο αργά από τον εσωτερικό. Ωστόσο η επαφή δεν είναι άμεση αφού παρεμβάλλεται ένα ειδικό λιπαντικό ρυθμίζοντας την γωνία και παράλληλα μειώνοντας την τριβή και την φθορά των υλικών.
064302000_1208944356.jpg
087637600_1225213647.jpg
38560-b-dod.jpg
Mini_CVT.jpg
audi_multitronic_02.jpg
audi_multitronic_03.jpg
audi_multitronic_04.jpg
automato_kivotio_10.jpg
cvt_extroid_01.jpg
cvt_extroid_02.jpg
cvt_extroid_10.jpg
cvt_jatco_01.jpg
fig21.gif
fig22.gif
hypertronic cvt m-6 nprimera .jpg
low_regime.jpg
photo-media-en-18103_HD_ren2008cvt_A5EA40D4.jpg