Κιβώτια συνεχώς μεταβαλλόμενης σχέσης (CVT)

ΣΑ|Σύστημα Μετάδοσης Κίνησης|Αυτόματη μετάδοση

γενικά

κιβώτια συνεχώς μεταβαλλόμενης σχέσης (CVT) — Continuously Variable Transmission

Με τα κιβώτια συνεχώς μεταβαλλόμενης σχέσης (CVT) επιδιώκεται συνεχής μεταβολή της σχέσης μετάδοσης ώστε ο κινητήρας να λειτουργεί στην περιοχή στροφών που έχει την μέγιστη ροπή. Έτσι επιτυγχάνουμε:

  • βέλτιστη απόδοση του κινητήρα
  • μέγιστη οικονομία στην κατανάλωση καυσίμου
  • ιδιαίτερα ομαλή λειτουργία στις αλλαγές ταχυτήτων
αρχή λειτουργίας

Η μετάδοση της κίνησης γίνεται μέσω ενός ιμάντα σταθερού μήκους ανάμεσα σε δυό τροχαλίες κωνικής διατομής και μεταβλητής διαμέτρου. Η σχέση μετάδοσης που ισούται με το λόγο των διαμέτρων των τροχαλιών είναι επομένως και αυτή μεταβλητή.

Οι τροχαλίες αποτελούνται από ένα κωνικό μέρος σταθερό και ένα κωνικό μέρος που μπορεί να κινείται με τη βοήθεια ενός υδραυλικού συστήματος. Όταν τα δύο μέρη ανοίγουν ο ιμάντας ολισθαίνει προς τον άξονα περιστροφής της τροχαλίας, ενώ όταν κλείνουν ο ιμάντας ολισθαίνει προς την περιφέρεια της τροχαλίας. Το υδραυλικό σύστημα μετακινεί τα κινητά μέρη των τροχαλιών σε αντίθετες κατευθύνσεις, έτσι ώστε όταν η μία τροχαλία ανοίγει η άλλη να κλείνει και το αντίθετο.

Όταν η τροχαλία του άξονα εισόδου είναι σε εμπλοκή με τον ιμάντα στη μικρότερή της διάμετρο, η τροχαλία του άξονα εξόδου βρίσκεται σε εμπλοκή με τον ιμάντα στη μεγαλὐτερή της διάμετρο και αυτή είναι η πιο κοντή σχέση μετάδοσης του κιβώτιου. Όσο η διάμετρος εμπλοκής της τροχαλίας εισόδου αυξάνεται τόσο μειώνεται η αντίστοιχη της τροχαλίας εξόδου, μέχρι να φτάσει στη μικρότερη τιμή της οπότε έχουμε τη μεγαλύτερη σχέση μετάδοσης. Οι σχέσεις μετάδοσεις μπορεί θεωρητικά να είναι άπειρες όμως στην πράξη είναι συγκεκριμένες. Η συνολική σχέση μετάδοσης σε ένα κιβώτιο CVT φτάνει το 5.5 με 6.

ιμάντας ή αλυσίδα

Μέσο μεταφοράς της κίνησης σε ένα κιβώτιο CVT είναι ο ιμάντας που αρχικά ήταν κωνικός από ελαστικό όμως αργότερα άρχισε να αντικαθιστάται από ειδική αλυσίδα. Κυκλοφορούν πολλών ειδών αλυσίδες όπως με μεταλλικούς κρίκους ή με ελάσματα.

Η τάνυση της αλυσίδας και η τριβή της με τα τοιχώματα των τροχαλιών δημιουργούν τη ροπή μεταφοράς της ισχύος από τον κινητήρα στους τροχούς, επομένως η σωστή λειτουργία της αλυσίδας είναι βασική για την σωστή λειτουργία του οχήματος. Για τη διατήρηση σταθερής τάνυσης πρέπει να υπάρχει σωστός συγχρονισμός στο άνοιγμα—κλείσιμο των πλευρών των τροχαλιών. Σε αντίθετη περίπτωση έχουμε ολίσθηση της αλυσίδας πάνω στις τροχαλίες επομένως απώλειες και κενό στη μεταδιδόμενη ροπή.

Βασικό πρόβλημα της αλυσίδας είναι ο παραγόμενος θόρυβος: οι κρίκοι της αλυσίδας χτυπάνε πάνω στις τροχαλίες και δημιουργείται συντονισμός και ενοχλητικός θόρυβος. Για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος χρησιμοποιούνται αλυσίδες με δυο διαφορετικά μεγέθη κρίκων ώστε να μη δημιουργείται συντονισμός.

εξαρτήματα κιβώτιου CVT

Σε ένα κιβώτιο CVT διακρίνουμε τα παρακάτω εξαρτήματα:

  • συμπλέκτης — είτε συμβατικός (υγρού τύπου) είτε υδροδυναμικός είτε μετατροπέας ροπής για τη μετάδοση της κίνησης από τον κινητήρα στο κιβώτιο
  • σύστημα τροχαλιών με ακίνητα και υδραυλικά κινούμενα μέρη για αυξομείωση της διαμέτρου
  • αλυσίδα (καδένα) ή ιμάντα για τη μόνιμη σύμπλεξη των τροχαλιών
  • σύστημα ενεργοποίησης έμπροσθεν ή όπισθεν κίνησης αποτελούμενο από γρανάζια και συμπλέκτες υγρού τύπου
  • συγκρότημα ηλεκτροϋδραυλικής μονάδας ελέγχου — αποτελείται από δύο ανεξάρτητα τμήματα που βρίσκονται όμως σε μόνιμη σύνδεση και συνεργασία και αποτελούν ουσιαστικά ένα συγκρότημα:
    • υδραυλική μονάδα που ελέγχει τη λειτουργία όλων των υδραυλικών συστημάτων του κιβώτιου (λειτουργία τροχαλιών, συμπλεκτών, συστημάτων ασφαλείας)
    • ηλεκτρονική μονάδα που ελέγχει την υδραυλική μονάδα και επιλέγει την κατάλληλη σχέση μετάδοσης. Περιλαμβάνει επίσης πρόγραμμα έκτακτης ανάγκης, πρόγραμμα διάγνωσης βλαβών, πρόγραμμα επικοινωνίας με τη διαγνωστική συσκευή. Το πρόγραμμα λειτουργίας της μονάδας επιλέγει την κατάλληλη σχέση μετάδοσης, με βάση τις πληροφορίες που συλλέγει από:
      • την ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου του αυτοκινήτου (θέση πεντάλ γκαζιού, φρένου)
      • τον επιλογέα ταχυτήτων
      • τους αισθητήρες που διαθέτει (ταχύτητας, στροφών θερμοκρασίας κιβώτιου κλπ)
  • επιλογέας ταχυτήτων, συνήθως με διπλή λειτουργία:
    • αυτόματη, για την επιλογή κατάστασης (P)arking, (R)everse, (N)eutral, (D)rive
    • σειριακή, για το ανέβασμα (+) και κατέβασμα (-) ταχύτητας μία προς μία από τον οδηγό. Ουσιαστικά πρόκειται για εικονική λειτουργία όπου η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου του κιβώτιου κινεί τις τροχαλίες σε προεπιλεγμένες συγκεκριμένες θέσεις δημιουργώντας και συγκεκριμένες σχέσεις μετάδοσης.
Unless otherwise stated, the content of this page is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License