Una transmisión automática que puede cambiar suavemente entre un rango continuo de relaciones de transmisión útiles se denomina transmisión continuamente variable (CVT), también conocida como transmisión sin cambios. Transmisión de una sola velocidad, transmisión continua, transmisión de polea o, en el caso de los cruceros, una transmisión de "giro y arranque".
Otras transmisiones mecánicas, en comparación, solo proporcionan un número limitado de relaciones de transmisión. Con el control correcto, la flexibilidad de una CVT puede permitir que el eje de entrada mantenga su velocidad angular constante incluso cuando cambia la velocidad de salida.
Si bien es menos eficiente que una transmisión manual, un diseño accionado por correa logra una eficiencia promedio de alrededor del 88 %, lo que puede justificarse por costos de producción más bajos y la capacidad de hacer funcionar el motor a su velocidad más efectiva en un rango de velocidades de salida.
Tipos de transmisión
Manual
manual secuencial
no sincrónico
Preselector
Automático
manumático
Semiautomático
Electrohidráulico
Doble embrague
Continuamente variable
Engranaje de bicicleta
Engranajes de cambio
Engranajes de buje
Cuando la potencia es más importante que la economía, la relación CVT se puede ajustar para permitir que el motor gire a las RPM que producen la mayor potencia. Esto suele ser más alto que las RPM a las que se logra la máxima eficiencia. Una CVT impulsada por correa también proporciona facilidad de uso y simplicidad mecánica en aplicaciones de baja masa y bajo par (como scooters).
Una CVT no requiere la presencia de un embrague. No obstante, se agrega un embrague centrífugo a algunos vehículos (por ejemplo, motocicletas) para facilitar una posición "neutral", lo cual es útil cuando se está en ralentí o cuando se da marcha atrás manualmente en un espacio de estacionamiento.
USOS
vehículos con motores
Las CVT con correas de goma simples (circunferencia fija que no se estira fabricada con varios materiales flexibles y altamente duraderos) se usan comúnmente en vehículos motorizados pequeños, donde su simplicidad mecánica y facilidad de uso superan su relativa ineficiencia. Las CVT, típicamente de la variedad de correa de goma o polea variable, se utilizan en casi todas las motos de nieve, vehículos utilitarios, carritos de golf y scooters de motor.
Los CVT, junto con varios otros sistemas electrónicos y ayudas al conductor, fueron prohibidos en la Fórmula Uno en 1994 debido a preocupaciones sobre el aumento de los costos de I+D y el mantenimiento de un cierto nivel de participación del conductor con los vehículos.
Los sistemas CVT para go-karts se han desarrollado recientemente [¿cuándo?] y se ha demostrado que mejoran el rendimiento y la esperanza de vida del motor. El sistema CVT también se utiliza en la línea de vehículos todoterreno Tom car.
Algunos vehículos que ofrecen CVT son el híbrido Chrysler Pacifica, el Passage C-MAX mitad y mitad, el Mitsubishi Lancer, el Evade Type, el Toyota Corolla, el nivel de inteligencia Scion, el Honda Understanding, Fit, CR-Z mitad y mitad, CR-V, Capa, Honda Urban, Honda Accord, Nissan Tiida/Versa (SL, SV y Note S además o modelos superiores), Block, Juke, Sentra, Altima, Maxima, 2013 1.2 Note, Rebel , X-Trail, Murano, Pathfinder, Radiant y el Micra no mexicano, el Jeep Loyalist y Compass, el Suzuki SX4 S-Cross, y el Subaru Forester, Impreza, Heritage, Outback y Crosstrek, Suzuki Kizashi, Toyota Allion 2009 en adelante , Toyota Premio 2009 en adelante, Toyota Avalon, Toyota Imprint X, etc.
Las CVT deben separarse de las transmisiones de potencia compartida (PST), que se encuentran en vehículos híbridos contemporáneos como el Toyota Prius, Highlander y Camry, así como en los SUV híbridos Nissan Altima y Ford Escape. La tecnología PST emplea dos entradas de motor primario y altera la proporción de sus contribuciones a la velocidad y potencia de salida, mientras que la tecnología CVT usa solo una entrada de motor primario y produce velocidades de salida y torque variables. Estas transmisiones son diametralmente opuestas.
Las transmisiones por correa variable se utilizaron en equipos agrícolas, incluidas cosechadoras combinadas, ya en la década de 1950. Muchos tractores pequeños y cortacéspedes autopropulsados para el hogar y el jardín también emplean una CVT de correa de goma simple. Los dispositivos hidrostáticos son más populares en máquinas más grandes; Las correas deslizantes se utilizan en cortacéspedes autopropulsados de operador a pie.
Cuando el movimiento oscilante está sincronizado con el de los pistones, las CVT de trinquete que convierten el movimiento rotatorio en oscilante y vuelven a rotar utilizando embragues de rodillos se adaptan bien a los motores alternativos. Este método tiene un futuro prometedor porque las CVT de trinquete también son IVT (proporcionan la función de embrague) y tienen una gran eficiencia energética. Podrían ayudar a los fabricantes a cumplir con los límites de contaminación futuros y, al mismo tiempo, aumentar el rendimiento de los motores alternativos.
Los motores eléctricos se están reduciendo.
En lugar de dimensionarse en función del par máximo (por ejemplo, el necesario para arrancar o en caso de sobrecarga mecánica repentina), los motores que utilizan este tipo de CVT pueden dimensionarse haciendo coincidir la potencia máxima con la velocidad máxima prevista (la de un vehículo por ejemplo). Tal CVT solo se utiliza durante el arranque o en caso de sobrecarga mecánica, y puede estar desenchufado la mayor parte del tiempo, con el motor enviando par directamente a la salida. Para automatizar estos ajustes, se pueden implementar nuevos conceptos como cambiar la relación de la caja de cambios al par resistivo y embragues centrífugos.
para bicicletas
Se ha propuesto una CVT de trinquete. El juego de bielas mueve una palanca, que produce la acción recíproca de una cremallera doble, que hace girar la rueda a medida que avanza hacia atrás y hacia la rueda. Desde 2007, se ofrece la transmisión variable continua NuVinci.
Traslados de media y alta potencia
En equipos agrícolas y de movimiento de tierras de tamaño pequeño a mediano, las CVT hidrostáticas están muy extendidas. Debido a que los motores de estas máquinas a menudo funcionan a niveles de potencia constantes para suministrar energía hidráulica o para accionar maquinaria, las pérdidas de eficiencia mecánica se contrarrestan con una mayor eficiencia operativa, como tiempos de avance y retroceso más cortos en las actividades de movimiento de tierras. La salida de transmisión se cambia para regular tanto la velocidad como la dirección del movimiento.
Esto es especialmente útil en equipos diseñados para girar o patinar usando potencia diferencial, ya que la acción de dirección diferencial requerida puede ser proporcionada fácilmente por CVT independientes, lo que permite lograr la dirección sin pérdidas de frenado o pérdida de esfuerzo de tracción y permite que la máquina pivote en su lugar. . Una CVT permite controlar la velocidad de avance de un tractor o cosechadora independientemente de la velocidad del motor durante las actividades de siega o cosecha. Esto permite que el operador disminuya la velocidad o la velocidad según sea necesario para adaptarse a las diferencias en el grosor del cultivo.
Sistemas para producir electricidad
Desde la década de 1950, las CVT se han utilizado en los sistemas de generación de energía eléctrica de las aeronaves y, desde principios de la década de 1970, en los vehículos de carreras de Fórmula 500 del Sports Car Club of America (SCCA).
Algunas prensas taladradoras y fresadoras incluyen un sistema CVT basado en poleas con un par de medias poleas cónicas ajustables manualmente en el eje de salida a través del cual pasa una correa de transmisión ancha del motor. La polea del motor, por otro lado, generalmente tiene un diámetro fijo o tiene varios pasos de diámetro dado para permitir una variedad de rangos de velocidad.
En la taladradora, un volante marcado con una escala que coincide con la velocidad de la máquina seleccionada está conectado a un sistema de reducción de engranajes, lo que permite que el operador administre con precisión el espacio entre las mitades de la polea. Este ancho de hueco modifica así la relación de velocidad entre la polea fija del motor y la polea variable del eje de salida, ajustando la velocidad del mandril. En una transmisión por correa, se utiliza una polea tensora para eliminar o liberar la holgura de la correa a medida que cambia la velocidad. La mayoría de las veces, la velocidad debe modificarse mientras el motor está funcionando.
Para mejorar la velocidad de rotación, los generadores de inducción de doble alimentación suelen combinarse con cajas de engranajes de etapas múltiples. Estas cajas de cambios pueden ser reemplazadas por CVT completas en el futuro, pero solo por engranajes completos, ya que proporcionan una eficiencia mecánica adecuada.
Se puede instalar una CVT y un volante entre una fuente de energía (como una turbina eólica) y el generador. Cuando el suministro de energía es suficiente, el generador se conecta directamente a la CVT, que regula su velocidad de rotación. Cuando cae por debajo de cierto nivel, el generador se apaga y se libera la energía retenida en el volante. Sólo cuando la velocidad del volante es suficiente, la energía cinética se transforma en electricidad, esporádicamente pero siempre al ritmo ideal.
En 2016, FCA US LLC presentó la minivan Chrysler Pacifica Hybrid 2017, que tiene una CVT en lugar de la automática de 9 velocidades que se ve en los vehículos de gasolina.
Toyota desarrolló una CVT completamente nueva para el Toyota Corolla Hatchback 2019, completa con un "marcha de lanzamiento" o una primera marcha física de una transmisión automática convencional junto a la polea CVT. De 0 a 25 mph, la caja de cambios permanecería en este engranaje de lanzamiento para ayudar con la aceleración desde una parada y aumentar la durabilidad de la CVT. La caja de cambios cambiaría a la polea CVT después de 25 mph.
Nombres comerciales
Lineartronic: Subaru
Xtronic Jatco: Nissan, Renault
K CVT, CVTi, eCVT: Toyota, Honda
INVECS-III: Mitsubishi
Multitrónico: Volkswagen, Audi
Autotrónico: Mercedes
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