La transmisión continuamente variable (CVT por sus siglas en inglés) es un componente esencial en los vehículos actuales. A diferencia de las transmisiones convencionales, la CVT no cuenta con engranajes, lo que la convierte en una opción innovadora y eficiente en términos de consumo de combustible. En este artículo, exploraremos los diferentes componentes, la funcionalidad y los tipos de transmisión continuamente variable, ofreciéndote una visión completa de una de las tecnologías más emocionantes en la industria automotriz. ¡Prepárate para descubrir cómo la CVT está cambiando la forma en que conducimos!
Transmisión continuamente variable: componentes, funcionalidad, tipos, ventajas y desventajas.
Una CVT, o transmisión continuamente variable, es una transmisión automática, sin engranajes, de una sola velocidad que puede cambiar a través de un número infinito de relaciones de transmisión.
Una transmisión continuamente variable (CVT) es una transmisión que funciona con un sofisticado sistema de poleas que varía automáticamente la relación de transmisión, lo que permite una variabilidad infinita entre las marchas más altas y más bajas sin pasos ni cambios individuales. Las CVT ofrecen más potencia utilizable, mejor economía de combustible y una experiencia de conducción más suave que las transmisiones tradicionales, que utilizan transmisiones con un número fijo de juegos de engranajes.
Un sistema de transmisión continuamente variable es un tipo de transmisión automática en el que una disposición de poleas y correas permite que una transmisión alcance relaciones continuamente variables n veces dentro de un rango (según el diseño).
Leer más: Por qué no hay embrague en los scooters sin engranajes – Explicación CVT
Una transmisión continuamente variable en un vehículo detecta la operación del pedal del acelerador de acuerdo con la carga del motor y cambia automáticamente a la velocidad o relación de torque deseada. En otras palabras, podemos decir que una transmisión CVT es uno de los tipos más simples de transmisiones automáticas, que permite una transmisión de potencia continua e ininterrumpida dentro de un cierto rango de relaciones de velocidad y par.
COMPONENTES DE LA CVT:
1. Acoplamientos
I. Embrague primario
El embrague primario es un desarrollo posterior del embrague centrífugo y normalmente está montado en el extremo de salida del cigüeñal del motor. El embrague tiene dos superficies de disco; uno que está fijo lateralmente (polea estacionaria) y otro que puede moverse hacia adentro y hacia afuera para enganchar la correa (polea móvil). En la mayoría de los sistemas, las superficies de las poleas están más separadas en ralentí, la correa se desplaza sobre el poste o eje en el diámetro más pequeño del embrague y las superficies de las poleas no aprietan la correa. Esto proporciona una posición «neutral», lo que permite que el motor funcione en ralentí sin transferir potencia a las ruedas.
II Embrague secundario
El embrague secundario está montado en el eje de entrada de la transmisión, transmisión transaxle o similar. En los sistemas CVT modernos, como los utilizados en vehículos recreativos, el embrague secundario tiene dos funciones: como «esclavo» del embrague primario y como elemento sensor de par.
2. Poleas
En las transmisiones CVT, las poleas desempeñan un papel importante, ya que las poleas cónicas integradas en los ejes de entrada y salida son la razón de las n velocidades y relaciones de transmisión de la transmisión continuamente variable. Debido a la diferente sección transversal de estas poleas cónicas, se obtienen múltiples relaciones de par y velocidad.
En una transmisión simple de variación continua, se utilizan dos pares de poleas cónicas para los ejes de entrada y salida.
1. Polea de entrada fija –
Es una polea cónica montada encima del eje de entrada (en el lado derecho). Esta polea no se mueve (hacia adelante y hacia atrás) a través del eje, sino que gira con el eje de entrada. Normalmente la polea fija es más pequeña.
2. Polea de salida fija
Es igual que la polea motriz fija, pero a diferencia del eje de entrada fijo, este eje se coloca en el lado izquierdo encima del eje de salida.
3. Alimentar la polea o polea de entrada.
Esta es una polea cónica que está montada sobre el eje de entrada y tiene sus estrías internas engranadas con las estrías del eje para que pueda girar (hacia adelante y hacia atrás) y con el eje de entrada. Girar este eje hacia adelante y hacia atrás con respecto al eje de entrada permite cambiar las relaciones de transmisión.
4. Polea o polea de salida de alimento
Idéntico a la polea motriz móvil, pero a diferencia del eje de entrada móvil, este eje se coloca en el lado derecho encima del eje de salida.
3. Olas
Al igual que con una transmisión manual, una transmisión CVT requiere dos ejes para transmitir potencia desde el motor al mando final.
1. Eje de entrada-
Al igual que la transmisión manual, se trata de una especie de eje con estrías en la sección transversal, sobre el que se montan las poleas de entrada. La fuente de energía para este eje de entrada es el motor, lo que significa que la transmisión continuamente variable recibe impulso del motor a través del eje de entrada.
2. Eje de salida
Este es el tipo de eje que se mantiene paralelo al eje de entrada en una transmisión continuamente variable. Al igual que el eje de entrada, esta sección transversal del eje también tiene estrías y está sostenida por poleas de salida.
El eje de salida es responsable de transmitir la potencia de salida final al mando final del vehículo.
4. Cinturón o cadena
La correa en la mayoría de los sistemas CVT es una correa en V de alta resistencia con una sección transversal en forma de V. Están fabricados con componentes de caucho reforzados con Kevlar y otros materiales para aumentar la durabilidad.
En una transmisión CVT, se utiliza una cadena o correa de metal en forma de V (en algunos casos de goma) para transferir potencia de las poleas motrices a las poleas conducidas, a medida que esta correa o cadena pasa sobre las dos poleas cónicas de entrada y de transmisión. Pares de poleas conducidas y se enrolla la forma de V. Esta correa o cadena permite cambiar los engranajes de alto par a alta velocidad.
¿CÓMO FUNCIONA LA CVT?
Una CVT utiliza un sistema de polea y correa para cambiar la velocidad y el par de la rueda motriz en proporción a la velocidad y el par del motor, proporcionando una elección ilimitada de relaciones de transmisión. Se diferencia de la transmisión automática, que tiene un número fijo de relaciones de transmisión. Una CVT utiliza componentes como una correa de caucho/metal de alta densidad, una polea motriz accionada por un cilindro hidráulico, una polea motriz mecánica con detección de torque, sensores y microprocesadores para realizar su función.
La transmisión tiene la capacidad de cambiar continuamente utilizando un número infinito de relaciones de transmisión entre valores máximos y mínimos. Para permitir diferentes relaciones de transmisión, se deben cambiar los diámetros de trabajo de las dos poleas principales de la caja de cambios. Mientras que la polea conectada al motor se llama polea de entrada, la polea conectada a las ruedas motrices se llama polea de salida. Un lado de la polea está fijo mientras que el otro lado es móvil. Este movimiento es facilitado por un cilindro hidráulico que puede cambiar la distancia entre los dos lados de la polea. Cuanto más cerca estén las mitades de la polea, más alto se asentará en la polea la correa que pasa entre ellas, aumentando el diámetro de la polea.
Esto le brinda relaciones de transmisión ilimitadas, a diferencia de la transmisión tradicional donde la relación de transmisión se cambia gradualmente al cambiar de marcha.
RELACIONES DE PAR
Cuando un vehículo requiere relaciones de torsión altas, la polea del cono de entrada de alimentación (polea) encima del eje de entrada se aleja de la polea fija, lo que a su vez desplaza una porción de la correa trapezoidal enrollada sobre las poleas de entrada hacia la porción de sección transversal inferior. de la polea cónica.
Simultáneamente con el movimiento de esta polea de entrada (polea), la polea de salida de alimentación (polea) también se mueve y se acerca a la polea de salida fija, que a su vez desplaza la parte de la correa trapezoidal enrollada sobre las poleas de salida hacia la sección transversal más grande. área de las poleas cónicas de salida y se alcanzan las relaciones de par deseadas.
CONDICIONES DE VELOCIDAD
Cuando el vehículo requiere relaciones de velocidad, la polea cónica de alimentación (polea) sobre el eje de entrada se mueve hacia la polea fija, que a su vez desplaza la porción de la correa trapezoidal enrollada sobre las poleas de entrada hacia la porción de sección transversal más grande de la entrada cónica. poleas.
Simultáneamente con este movimiento de la polea de entrada, la polea de salida de alimentación (polea) también se mueve y se aleja de la polea fija, que a su vez mueve la parte de la correa trapezoidal enrollada alrededor de las poleas de salida hacia la parte de la sección transversal inferior de las poleas de salida y se logra la relación de velocidad deseada.
En otras palabras, las relaciones de torsión se logran cuando la correa trapezoidal gira en la sección transversal más pequeña de las poleas de entrada y en la sección transversal más grande de la polea de salida.
Y las relaciones de velocidad se logran cuando la correa trapezoidal gira en la sección transversal más grande de la polea de entrada y en la sección transversal más pequeña de la polea de salida.
Tipos de CVT
1. Basado en poleas
En comparación con los sistemas de transmisión manual o automática, el diseño de una transmisión CVT basada en poleas es más simple y requiere menos piezas. Los componentes principales de dicho sistema son una polea de entrada de diámetro variable, una polea de salida y una correa trapezoidal que conecta estas dos poleas, así como varios dispositivos electrónicos. El cambio de relaciones de transmisión se logra variando la distancia entre las poleas y su diámetro variable.
2. CVT toroidal
Este segundo tipo de diseño es similar en principio a una CVT basada en poleas, pero ligeramente diferente. Las piezas involucradas aquí son rodillos y poleas de potencia en lugar de poleas y correas. Se trata de dos discos con dos rodillos en el medio. Las relaciones de transmisión se cambian mediante un sofisticado mecanismo que incluye una disposición especial de discos y rodillos. Los rodillos controlan la distribución del par y permiten infinitas relaciones de transmisión entre los dos extremos.
3. CVT hidrostática
Estos tipos de sistemas CVT utilizan bombas y motores hidrostáticos como componentes. La distribución del par es posible gracias al desplazamiento de fluido y usted tiene una gama continua de relaciones de transmisión para elegir. Sus problemas de transmisión se reducen significativamente mediante el uso de sistemas hidráulicos y la eliminación de puntos de contacto propensos a la fricción.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
Ventajas
• Menor consumo de combustible que una transmisión automática tradicional porque la CVT puede mantener el automóvil en el rango de potencia óptimo independientemente de la velocidad
• Hay una aceleración mejorada debido a una menor pérdida de potencia.
• Transmisión continuamente variable
• Es capaz de acelerar el motor casi instantáneamente para entregar el par máximo.
• Proporciona una conducción más suave que una transmisión automática
• El motor hidráulico de la CVT hidrostática se puede montar directamente en el cubo de la rueda, lo que permite un sistema de suspensión más flexible y elimina las pérdidas de eficiencia debido a la fricción del eje impulsor.
• Se adapta a diferentes condiciones de la carretera y requisitos de rendimiento para una mejor conducción
• Mejor control de emisiones y reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero mediante un mejor control del rango de velocidad del motor.
Desventajas
• Conducir un vehículo con CVT es una experiencia completamente diferente y a muchos conductores no les gusta porque no pueden sentir el motor acelerando; No sientes los cambios, solo sientes el motor acelerando, como un embrague patinando o una transmisión fallida, con solo la CVT ajustándose para brindar un rendimiento óptimo.
• Mayor costo
• Las CVT accionadas por correa (sistema VDP) tienen un par limitado, pero la tecnología mejora constantemente.
• La transmisión del movimiento a través de la fricción provoca un mayor desgaste.
• Requieren aceite especial y otros materiales
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La Transmisión Continuamente Variable (CVT, por sus siglas en inglés) es una transmisión automática de una sola velocidad y sin engranajes que puede cambiar a través de un número infinito de relaciones de engranajes. Es un sistema que utiliza una ingeniosa configuración de poleas y correas para variar automáticamente la relación de transmisión, permitiendo una variabilidad infinita entre las marchas más altas y más bajas sin pasos discretos ni cambios bruscos. Las CVTs proporcionan más potencia utilizable, mejor economía de combustible y una experiencia de conducción más suave que las transmisiones tradicionales que utilizan cajas de cambios con un número fijo de conjuntos de engranajes.
La CVT consta de varios componentes clave que trabajan juntos para lograr la transmisión continua de energía. Estos componentes incluyen:
1. Embragues: La CVT tiene tanto un embrague primario como un embrague secundario. El embrague primario está montado en el extremo de salida del cigüeñal del motor y tiene dos caras de polea; una fija y otra móvil. El embrague secundario está montado en el eje de entrada de la transmisión y tiene dos funciones: actuar como «esclavo» del embrague primario y proporcionar un elemento de detección de par.
2. Poleas: Las poleas son una parte crucial de la CVT, ya que su forma cónica integrada en los ejes de entrada y salida permite obtener múltiples relaciones de velocidad y torque. En una CVT básica, se utilizan dos pares de poleas cónicas, una para los ejes de entrada y otra para los ejes de salida. Estas poleas pueden ser fijas o móviles, lo que permite variar las relaciones de engranajes según sea necesario.
3. Ejes: Al igual que en una transmisión manual, la CVT utiliza dos ejes para transmitir la potencia desde el motor hasta la unidad final. El eje de entrada recibe la potencia del motor y está equipado con poleas de entrada. El eje de salida, que se encuentra paralelo al eje de entrada, también está equipado con poleas de salida y tiene la responsabilidad de transmitir la potencia de salida final a la unidad final del vehículo.
4. Correas: En la mayoría de los sistemas de CVT, se utiliza una correa en forma de «V» reforzada con materiales como Kevlar y otros componentes de caucho para transmitir la potencia de las poleas de entrada a las poleas de salida. Estas correas se envuelven alrededor de las poleas en forma de cono y su forma en «V» permite cambiar de marcha fácilmente de alto torque a alta velocidad.
La forma en que funciona una CVT es mediante un sistema de poleas y correas que cambian la velocidad y el torque de las ruedas motrices del vehículo en relación con la velocidad y el torque del motor, lo que permite una variedad ilimitada de relaciones de engranajes. A diferencia de una transmisión automática convencional, la CVT no tiene un número fijo de relaciones de engranajes, sino que utiliza componentes como una correa de alta densidad de caucho y metal, una polea motriz accionada por un cilindro hidráulico, una polea motriz con detección de par mecánico, sensores y microprocesadores para llevar a cabo su función.
La CVT tiene la capacidad de cambiar de manera continua utilizando un número infinito de relaciones de engranajes entre valores máximos y mínimos. Para facilitar diferentes relaciones de engranajes, los diámetros de trabajo de las dos poleas principales de la transmisión deben cambiarse. Mientras que la polea conectada al motor se llama polea de entrada, la que está conectada a las ruedas motrices se llama polea de salida. Un lado de la polea está fijo, mientras que el otro lado es móvil. Este movimiento es facilitado por un cilindro hidráulico que puede cambiar el espacio entre los dos lados de la polea. Cuando las mitades de la polea se acercan entre sí, la correa que corre entre ellas se mueve hacia arriba en la polea, lo que aumenta el diámetro de la polea.
Las relaciones de torque se logran cuando la correa en «V» gira en la sección de menor diámetro de las poleas de entrada y en la sección de mayor diámetro de la polea de salida. Y las relaciones de velocidad se logran cuando la correa en «V» gira en la sección de mayor diámetro de las poleas de entrada y en la sección de menor diámetro de la polea de salida.
Existen diferentes tipos de CVT basados en el diseño y los componentes utilizados. Algunos de ellos son:
1. Basado en poleas: Este tipo de CVT utiliza poleas variables de diámetro para lograr cambios en las relaciones de engranajes.
2. Basado en toroidal: Es similar al CVT basado en poleas, pero utiliza rodillos y discos en lugar de poleas y correas. Estos rodillos controlan la distribución de torque y permiten infinitas relaciones de engranajes entre los dos extremos.
3. CVT hidrostática: Este tipo de CVT utiliza bombas e motores hidrostáticos como partes constituyentes. La distribución de torque se logra mediante la desplazamiento de fluido, lo que permite una amplia gama continua de relaciones de engranajes.
La CVT ofrece varias ventajas en comparación con las transmisiones convencionales, como una mejor economía de combustible, una aceleración mejorada, una transmisión sin pasos y una conducción más suave. Sin embargo, también tiene algunas desventajas, como el costo más alto, una experiencia de conducción diferente y un mayor desgaste debido a la transmisión del movimiento por fricción.
En resumen, la transmisión variable continua (CVT) es un tipo de transmisión automática que permite una variedad infinita de relaciones de engranajes. Utiliza componentes como poleas, correas, embragues y ejes para lograr cambios continuos en la velocidad y el torque del vehículo. Aunque la CVT tiene ventajas en términos de eficiencia y experiencia de conducción, también tiene algunas limitaciones y requisitos especiales en términos de mantenimiento y lubricación.