Il est difficile d'imaginer les voitures actuelles sans transmission automatique, mais l'introduction d'une transmission CVT était une nouveauté. Variétés du nom, comment fonctionne la boîte de variateur.
Le contenu de l'article :
- Variétés des fabricants
- Dispositifs et mécanismes de boîte de vitesses
- Option courroie trapézoïdale
- Boîte de cale
- Boîte de vitesses toroïdale
- Comment fonctionne la CVT
De nombreux constructeurs automobiles ont commencé à produire au moins quelques modèles équipés d'une boîte de vitesses CVT. Dans les gens du commun, il est connu comme une boîte de vitesses à variateur ou un variateur.
Qu'est-ce que la transmission CVT
Le principal avantage du variateur par rapport aux autres boîtes de vitesses est l'utilisation la plus efficace de la puissance de l'unité du véhicule, avec une perte de couple minimale. Ceci est réalisé en équilibrant de manière optimale la charge sur le vilebrequin et le véhicule lui-même. En raison de ce rapport, une économie de carburant élevée est obtenue. De plus, grâce à la boîte de vitesses CVT, il n'y a pas d'à-coups lors des changements de vitesse, pas de bruit lors de la conduite et un confort accru.
Les premières CVT n'étaient installées que sur les voitures particulières, car la technologie et la puissance de la transmission CVT étaient limitées. Mais à la suite des progrès technologiques, la puissance du variateur a augmenté, ce qui lui a permis d'être installé sur des crossovers plus volumineux.
Quant aux inconvénients du variateur, on peut le noter dans la complexité technologique de la conception. Les experts ne distinguent que trois types de variateurs de vitesse. Le premier et le plus courant est le type à courroie trapézoïdale, le deuxième type est le toroïdal et la troisième version est le variateur à courroie trapézoïdale.
Les deux premiers types ont gagné le plus de popularité. L'histoire sait qu'en 1959, un variateur à courroie trapézoïdale a été installé pour la première fois sur une voiture de tourisme DAF. Son successeur, le variateur toroïdal, a été testé pour la première fois en 1984 par Ford et Fiat. De nombreux fabricants utilisent désormais cette technologie, s'y référant à leur manière.
- Mercedes-Benz l'a nommé Autotronic ;
- Le constructeur automobile Ford a étiqueté Durashift CVT ou Ecotronic;
- Nissan - Hyper ou Xtronic ;
- Lineartronic de Subaru;
- Multitronic dans les véhicules Audi ;
- Multimatic pour Honda;
- Toyota l'appelle Multidrive.
En plus des sociétés susmentionnées, des boîtes de vitesses CVT sont installées sur les voitures de Chrysler, Mini, Fiat, Mitsubishi, Opel et autres. Si on prend la version toroïdale, alors la plus connue est l'Extroid, du constructeur Nissan.
Dispositifs et mécanismes Boîte de vitesses CVT
Si l'on compare les boîtes de vitesses déjà connues afin de comprendre ce qu'est un variateur, alors le système se rapproche dans son principe de fonctionnement et son dispositif des boîtes de vitesses automatiques. Pour transmettre le couple ou déconnecter le variateur du bloc machine, différents types d'embrayages sont utilisés.
Ainsi, pour les CVT Transmatic, un embrayage automatique centrifuge est utilisé. Pour les variateurs de type Hyper, un embrayage électromagnétique est utilisé, basé sur une commande électronique.
Une boîte de vitesses CVT plus complexe à commande électronique, basée sur un embrayage humide multidisques, est utilisée pour les variateurs de type Multimatic et Multitronic. Le dernier en date est un convertisseur de couple, il est installé sur les boîtes de vitesses CVT Xtronic, Autotronic, Ecotronic, Multidrive, Lineartronic et Extroid).
Aucun embrayage ne diffère cette boîte des autres boîtes de vitesses déjà connues. En plus des dispositifs ci-dessus, d'autres mécanismes sont utilisés pour transmettre le couple du moteur. A titre d'exemple ceci :
- un mécanisme de déconnexion de la boîte de vitesses du moteur (mieux connu sous le nom de position neutre de la boîte de vitesses) ;
- directement la boîte de vitesses elle-même ;
- mécanisme supplémentaire pour la marche arrière;
- système de contrôle pour un ensemble de mécanismes.
A première vue, il semblerait qu'il n'y ait rien de compliqué, on passe le levier de vitesses et c'est parti. Mais si vous regardez en détail, alors la boîte CVT est un mécanisme très complexe. Examinons plus en détail le principe de fonctionnement de trois types de boîtes de vitesses CVT.
Transmission CVT à courroie trapézoïdale
En règle générale, une transmission CVT à courroie trapézoïdale est basée sur une, très rarement deux transmissions basées sur une courroie. L'élément principal est la courroie trapézoïdale qui relie les deux poulies. La poulie est un disque conique, dans une paire les poulies s'écartent ou se déplacent, en conséquence, le diamètre change. Pour rapprocher les cônes, on utilise la force centrifuge, la pression hydraulique et des ressorts.Selon la technologie, l'angle d'inclinaison des disques coniques doit être de 20°. Grâce à cette inclinaison, la courroie se déplace le long de la surface de la poulie avec une résistance minimale. L'inconvénient des premières boîtes de vitesses CVT était leur fragilité. Les premières options étaient en moyenne calculées pour 50 000 km., Et c'est très peu. Il s'avère que le moteur gaspille deux fois plus (au moins) et la boîte de vitesses devra être réparée deux fois.
Un autre inconvénient était le manque de flexibilité, la portée étroite et les contingences des bracelets en caoutchouc.
Les variateurs modernes sont beaucoup plus solides et durables. Au lieu d'une ceinture en caoutchouc, comme auparavant, une ceinture flexible est utilisée, qui est basée sur des bandes métalliques. Il est composé de plusieurs bandes d'acier, qui sont reliées entre elles à l'aide d'inserts avec un chanfrein papillon.
Le couple est transmis en raison de la force de frottement entre la courroie et les parties latérales des poulies. Selon les fabricants, ces courroies ont une longue durée de vie, une flexibilité et un faible niveau sonore. C'est cette construction métallique de la pièce qui a cédé la place à l'utilisation généralisée des boîtes de vitesses CVT dans l'industrie automobile.
Tout le principe de fonctionnement de la boîte de vitesses CVT à courroie trapézoïdale consiste en un changement synchrone et correct des diamètres de poulie, en fonction de l'état du moteur. Un entraînement spécial modifie le diamètre de la poulie. Selon les règles, au début du mouvement, la poulie motrice de la voiture a le plus petit diamètre. Au cours d'un jeu de rotation du moteur et d'accélération de la voiture, les poulies changent de diamètre, de sorte que la poulie motrice devient de plus grand diamètre, la poulie menée, au contraire, diminue de diamètre.
Transmission de variateur à chaîne
La version précédente de la CVT utilisait une courroie; la transmission à chaîne en V utilisait une chaîne en métal. Un exemple d'une telle boîte de vitesses est Lineartronic et Multitronic. La chaîne métallique elle-même est constituée de plaques reliées par des axes spéciaux. L'avantage de cette chaîne est une grande flexibilité. Contrairement à une courroie, le couple est transmis par l'extrémité de la chaîne aux points de contact avec les disques coniques.
Les disques coniques eux-mêmes sont fabriqués à partir de l'acier à haute résistance avec lequel les roulements sont fabriqués. Grâce à l'utilisation de cette technologie, les pertes de puissance lors de la transmission seront minimes et le rendement sera maximisé. Le principe de transmission du couple est le même que sur la base d'une courroie.
Boîte CVT toroïdale
En comparant le boîtier CVT toroïdal avec les deux types précédents, nous pouvons dire que cette option est de conception très différente. Au lieu de poulies, deux arbres coaxiaux sphériques sont au cœur d'eux, des rouleaux sont situés (serrés) entre eux.
En changeant la position des rouleaux, le rapport de transmission dans le variateur change également. Le couple est transmis en raison du frottement des surfaces de travail des rouleaux et des arbres. Les pièces sont respectivement fabriquées dans l'acier le plus durable et le prix d'une voiture avec une telle boîte de vitesses sera plus élevé que sur la base d'une courroie ou d'une chaîne.
L'avantage d'une telle boîte CVT est sa durabilité et sa transmission de couple maximale.
Le principe de fonctionnement de la boîte de vitesses du variateur
La boîte de vitesses du variateur est déjà agencée de manière à ce que le couple ne puisse être transmis qu'en avant, c'est-à-dire que la boîte CVT ne peut pas fournir la marche arrière à elle seule.Pour cela, des mécanismes supplémentaires ont commencé à être utilisés dans la boîte de vitesses, en règle générale, une boîte de vitesses planétaire est utilisée. Sa structure et son principe de fonctionnement sont les mêmes que dans une transmission automatique.
En règle générale, un système de contrôle électronique est utilisé dans les boîtes de vitesses CVT, il est responsable du changement synchrone des diamètres de poulie en fonction du fonctionnement du moteur. Lorsqu'une poulie augmente de diamètre, l'autre diminue simultanément de diamètre. Le système contrôle également l'un des types d'embrayage ou de réducteur planétaire.
Le contrôle CVT commence par le levier sélecteur, similaire au dispositif de transmission automatique. Dans les boîtes de vitesses CVT modernes, un mode de sélection de rapport fixe peut être sélectionné, similaire à la fonction Tiptronic. Pour la plupart, cette fonction est conçue pour la psychologie du conducteur, de sorte que la fréquence constante de la charge du moteur pendant l'accélération soit perçue positivement.
