Transmissão continuamente variável
Transmissão continuamente variável (em inglês: continuously variable transmission, CVT) é um tipo de transmissão que simula uma quantidade infinita de relações de marcha, uma vez que funciona com um sistema de duas polias de tamanhos diferentes interligadas por uma correia metálica de alta resistência,[1] em vez de engrenagens com determinados tamanhos. O conceito do CVT foi idealizado em por Leonardo da Vinci em 1490, contudo a primeira patente do sistema foi registrada 1886.
É usado principalmente em pequenos veículos como motocicletas, jet skis, karts, snowmobiles e carros de golfe, tem vindo a ser incorporado a veículos maiores como carros de passeio e pickups, é também considerado um tipo de câmbio automático, apesar de seu funcionamento ser diferente.
Nos carros, além da aceleração contínua, sem trancos, o que dá a impressão de que o carro nunca troca de marchas, o sistema CVT, proporciona economia de combustível em relação a todos os outros sistemas anteriores. Sejam sistemas automáticos ou manuais. [1]
Índice
1 Cronologia[2]
2 Tipos
2.1 VDP (Variable-Diameter Pulley - Polias de Diâmetro Variável)
2.2 T-CVT (Toroidal CVT)
2.3 CVT Cone ou CVT de Fricção
3 Vantagens
4 Métodos
5 Ver também
6 Referências
7 Ligações externas
Cronologia[2] |
1490 - Leonardo da Vinci fez um esboço de uma transmissão contínua variável sem degraus.[3][4]
1886 - Registrada a primeira patente de CVT toroidal.
1902 - John William Lambert requer a patente da transmissão por disco de atrito.[5][6]
1935 - Adiel Dodge recebe a patente da CVT toroidal.
1939 - Introduzido o sistema de caixa totalmente automática baseado em engrenagens planetárias.
1958 - Daf (da Holanda) fabrica um carro com câmbio CVT.
1989 - O Subaru Justy GL é o primeiro carro vendido nos EUA com câmbio CVT.
2002 - O Saturn Vue com uma CVT estréia; é o primeiro Saturn que oferece tecnologia CVT.
2004 - A Ford começa a oferecer uma CVT
Tipos |
VDP (Variable-Diameter Pulley - Polias de Diâmetro Variável) |
É o tipo mais comum de CVT, com duas polias: uma polia de entrada "condutora" variável e uma polia de saída "conduzida" também variável, ligadas por uma correia de metal ou borracha para alta potência.
Consiste na adoção de duas polias com diâmetro variável, as polias são ligadas entre si por uma correia ou por algum outro tipo de acionamento mecânico. A polia principal está ligada ao motor pelo conversor de torque, já a polia secundária está ligada ao sistema diferencial. Conforme uma das polias diminui de diâmetro a outra polia aumenta de diâmetro alterando a relação de transmissão dos eixos. A relação do diâmetro entre as polias e a variação da velocidade de rotação determina a força transmitida para as rodas e faz com que o motor sempre trabalhe na rotação mais próxima do ideal.[2]
T-CVT (Toroidal CVT) |
Feito com discos e roletes, a relação é dada com o movimento dos discos para cima ou para baixo. Estes discos tem por objetivo permitir a variação da velocidade do veículo. Quando um lado do rolo de tração move-se para o centro (lado menor) do disco, a outra extremidade fica em contato com o lado maior do disco, fazendo com que o veículo desacelere. A aceleração do veículo obtém-se quando o rolo de tração está em contato com o lado maior do disco de entrada e a outra extremidade do rolo está em contato com o lado menor do disco de saída. É este sistema que permite uma transmissão com variações rápidas na velocidade. Mesmo sob cargas elevadas, o óleo lubrificante de 1/1000 mm de espessura é formado nos pontos de contato entre os discos e os rolos de tração. Um óleo especial que torna-se sólido sob alta pressão nos pontos de contatos que permite a passagem de força do disco para o óleo e do óleo para os rolos. O filme lubrificante não se rompe em nenhuma condição, evitando, assim, escamamentos. Para se realizar esta aplicação requer, muita precisão dos discos e dos rolos de tração, assim como o óleo de tração com alto coeficiente de atrito.[7][8][9]
Transmissão baseada nas CVTs; O CVT toroidal tem como inovação o uso de rolamentos (dois pares),com o objetivo de variar as relações em vez de corrente ou correia os mais usados. Os rolamentos estabelecem a ligação do eixo de entrada (ou eixo condutor) (ligado ao virabrequim) e o de saída (ou eixo conduzido) (ligado à árvore de transmissão). A variação de relação é obtida pelo ângulo de trabalho formado pelo rolamento. Os CVTs tipo toroidal têm como principal vantagem a possibilidade de trabalhar com torque elevado, o que não ocorre com CVTs de polia de diâmetro variável.[10]
CVT Cone ou CVT de Fricção |
Funciona com dois cones ligados por uma correia. Neste tipo de CVT duas polias rotativas são colocadas em contato em pontos de distância variável de seus eixos de rotação. Desse modo a fricção entre as polias rotativas permite uma transferência de potência de uma polia à outra. Uma correia em V ou uma roda são utilizadas para transferir potencia entre as polias. Se posicionada a roda na extremidade do raio menor do cone condutor a marcha será lenta e de alto torque porém se a roda for posicionada na extremidade de maior raio do cone condutor, gera alta velocidade do cone conduzido e um torque menor.
Vantagens |
Característica | Benefício |
---|---|
Aceleração constante, sem trancos, desde a arrancada até a velocidade de cruzeiro. | Elimina o "choque da troca" - roda mais suave |
Funciona para manter o carro na sua melhor faixa de potência, independentemente da velocidade em que o carro está andando | Menor consumo de combustível. |
Melhor resposta a mudanças de condições, como acelerador e velocidade | Elimina a troca de marchas conforme a velocidade diminui, desacelera especialmente em subidas |
Menor perda de potência com uma CVT do que com uma caixa automática convencional | Melhor aceleração |
Melhor controle da faixa de rotação num motor a gasolina e Pode incorporar versões automatizadas de embreagens mecânicas. | Melhor controle de emissões e Substitui ineficientes conversores de torque |
Métodos |
- Por engrenagem epicicloidal — método utilizado por exemplo no Toyota Prius, que utiliza a engrenagem epicicloidal como um dispositivo que permite combinar a potência do motor de combustão com a atuação dos motores/geradores elétricos.[11][12]
- Por múltiplas esferas — desenvolvido pela Fallbrook, que lhe deu o nome comercial de "NuVinci". Trata-se de um mecanismos de transmissão de torque continuamente variável no qual os eixos condutores e conduzidos são conectados por múltiplas esferas. A alteração do eixo de rotação das esferas permite uma variação continua da relação de transmissão.[13][14]
Ver também |
- Redutor de velocidade
- Câmbio mecânico
- Câmbio automático
- Câmbio semi-automático
- Dupla embreagem
- Transmissão de torque pendular
- Transmissão por disco de atrito
Referências
↑ ab Priscila Dal Poggetto (18 de dezembro de 2012). «Câmbio CVT é a nova tendência nos carros brasileiros após novas regras». 18/12/2012. Consultado em 17 de junho de 2013
↑ abc William Harris (18 de maio de 2007). «Como funcionam as CVTs». 27/04/2005. Consultado em 16 de junho de 2013
↑ What Would DaVinci Drive?, em inglês, acesso em 15 de novembro de 2013.
↑ Leonardo DaVinci Inventions, em inglês, acesso em 15 de novembro de 2013.
↑ Cartercar - tracing the origins of the CVT transmission, em inglês, acesso em 14 de outubro de 2013.
↑ Friction-gearing, em inglês, acesso em 12 de novembro de 2013.
↑ CVT - Transmissão Continuamente Variável Semi-Toroidal, acesso em 13 de outubro de 2013.
↑ CVTs Toroidal, em inglês, acesso em 13 de outubro de 2013.
↑ EXTROID CVT Nissan's CVT Technologies For Application to Rear-Wheel-Drive Cars Powered by Large Engines, em inglês, acesso em 21 de outubro de 2013.
↑ . Faculdade de Engenharia Mecânica- Unicamp 2004-2004
↑ «O Prius "Continuously Variable Transmission"» (em inglês). Consultado em 30 de outubro de 2013
↑ «How Hybrid Cars Work» (em inglês). Consultado em 30 de outubro de 2013
↑ «NuVinci® Overview» (em inglês). Consultado em 15 de outubro de 2013
↑ «Scalable transmissions based on NuVinci CVP technology coming this decade» (em inglês). Consultado em 15 de outubro de 2013
Ligações externas |
- Quatro Rodas. O primeiro câmbio CVT de produção era um negócio bem maluco
- Quatro Rodas. Por que os câmbios CVT possuem simulação de marchas?