Una transmisión continuamente variable ( CVT ) es una transmisión automática que puede cambiar sin problemas a través de una gama continua de relaciones de transmisión . Esto contrasta con otras transmisiones que proporcionan un número limitado de relaciones de transmisión en pasos fijos. La flexibilidad de una CVT con control adecuado puede permitir que el motor funcione a RPM constantes mientras el vehículo se mueve a diferentes velocidades.
Las CVT se utilizan en automóviles , tractores , motonetas , motos de nieve y equipos de movimiento de tierras .
El tipo más común de CVT utiliza dos poleas conectadas por una correa o cadena , sin embargo, en ocasiones también se han utilizado varios otros diseños.
Tipos
Basado en polea
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El tipo más común de CVT utiliza una correa trapezoidal que corre entre dos poleas de diámetro variable. [1] Las poleas constan de dos mitades en forma de cono que se mueven juntas y se separan. La correa trapezoidal corre entre estas dos mitades, por lo que el diámetro efectivo de la polea depende de la distancia entre las dos mitades de la polea. La sección transversal en forma de V de la correa hace que suba más en una polea y más abajo en la otra, por lo tanto, la relación de transmisión se ajusta acercando las dos poleas de una polea y las dos poleas de la otra polea más separadas. [2]
Como la distancia entre las poleas y la longitud de la correa no cambia, ambas poleas deben ajustarse (una más grande, la otra más pequeña) simultáneamente para mantener la cantidad adecuada de tensión en la correa. Las CVT simples que combinan una polea motriz centrífuga con una polea motriz cargada por resorte a menudo usan la tensión de la correa para efectuar los ajustes de conformidad en la polea motriz. [2] La correa trapezoidal debe ser muy rígida en la dirección axial de la polea para realizar solo movimientos radiales cortos mientras se desliza hacia adentro y hacia afuera de las poleas.
El grosor radial de la polea de la correa es un compromiso entre la relación de transmisión máxima y el par. Las correas trapezoidales reforzadas con acero son suficientes para aplicaciones de baja masa y bajo par, como vehículos utilitarios y motos de nieve, pero las aplicaciones de mayor masa y par, como los automóviles, requieren una cadena. Cada elemento de la cadena debe tener lados cónicos que se ajusten a la polea cuando la correa está corriendo en el radio más externo. A medida que la cadena se mueve hacia las poleas, el área de contacto se hace más pequeña. Como el área de contacto es proporcional al número de elementos, las correas de cadena requieren muchos elementos muy pequeños.
Un diseño de transmisión por correa ofrece aproximadamente un 88% de eficiencia, [3] que, aunque menor que la de una transmisión manual, puede compensarse permitiendo que el motor funcione a sus RPM más eficientes independientemente de la velocidad del vehículo. Cuando la potencia es más importante que la economía, la relación de la CVT se puede cambiar para permitir que el motor gire a las RPM a las que produce la mayor potencia.
En una CVT basada en cadenas, se aplica una película de lubricante a las poleas. Debe ser lo suficientemente grueso para que la polea y la cadena nunca se toquen y debe ser delgado para no desperdiciar energía cuando cada elemento se sumerge en la película de lubricación. Además, los elementos de la cadena estabilizan unas 12 bandas de acero. Cada banda es lo suficientemente delgada para que se doble fácilmente. Si se dobla, tiene una superficie cónica perfecta en su lado. En la pila de bandas, cada banda corresponde a una relación de transmisión ligeramente diferente y, por lo tanto, se deslizan una sobre la otra y necesitan aceite entre ellas. Además, las bandas exteriores se deslizan a través de la cadena estabilizadora, mientras que la banda central se puede utilizar como enlace de la cadena.
Algunas CVT transfieren potencia a la polea de salida a través de la tensión en la correa (una fuerza de "tracción"), mientras que otras utilizan la compresión del elemento de enlace donde la polea de entrada "empuja" la correa que a su vez empuja la polea de salida. [4] [5] [6]
Las transmisiones de cadena positivamente infinitamente variables (PIV) se distinguen porque la cadena se enclava positivamente con las poleas cónicas, esto se logra al tener una pila de muchas placas rectangulares pequeñas en cada eslabón de la cadena que se pueden deslizar independientemente de lado a lado, estas placas puede ser bastante delgado, alrededor de un milímetro de espesor. Las poleas cónicas tienen ranuras radiales, una ranura en un lado de la polea se encuentra con una cresta en el otro lado y, por lo tanto, las placas deslizantes se empujan hacia adelante y hacia atrás para ajustarse al patrón, formando efectivamente dientes del paso correcto cuando se aprietan entre las poleas. Debido a las superficies entrelazadas, este tipo de transmisión puede transmitir un par significativo y, por lo tanto, se ha utilizado ampliamente en aplicaciones industriales; sin embargo, la velocidad máxima es significativamente menor que la de otras CVT basadas en poleas. Las placas deslizantes se desgastarán lentamente con los años de uso, por lo tanto, las placas se hacen más largas de lo necesario, lo que permite un mayor desgaste antes de que la cadena deba renovarse o reemplazarse. Se requiere una lubricación constante, por lo que la carcasa suele estar parcialmente llena de aceite. [7] [8]
Toroidal
Las CVT toroidales, como se utilizan en el Nissan Cedric (Y34) de 1999 , [9] [10] consisten en una serie de discos y rodillos. Los discos se pueden representar como dos partes casi cónicas, punta a punta, con los lados abombados de tal manera que las dos partes podrían llenar el orificio central de un toro . Un disco es la entrada y el otro es la salida. Entre los discos hay rodillos que varían la relación y que transfieren la potencia de un lado al otro. Cuando el eje del rodillo es perpendicular al eje de los discos, el diámetro efectivo es el mismo para los discos de entrada y los discos de salida, lo que da como resultado una relación de transmisión de 1: 1. Para otras relaciones, los rodillos se mueven a lo largo del eje de los discos, lo que hace que los rodillos entren en contacto con los discos en un punto que tiene un diámetro mayor o menor, lo que da una relación de transmisión de algo diferente a 1: 1. [11]
Una ventaja de una CVT toroidal es la capacidad de soportar cargas de par más altas que una CVT basada en polea. [12] En algunos sistemas toroidales, la dirección de empuje se puede invertir dentro de la CVT, eliminando la necesidad de un dispositivo externo para proporcionar una marcha atrás. [13]
Trinquete
Una CVT con trinquete utiliza una serie de embragues o trinquetes unidireccionales que rectifican y suman sólo el movimiento "hacia adelante". Las características de encendido y apagado de un trinquete típico significan que muchos de estos diseños no son de funcionamiento continuo (es decir, técnicamente no es un CVT), sin embargo, en la práctica hay muchas similitudes en el funcionamiento y un CVT de trinquete es capaz de producir una velocidad de salida cero desde cualquier velocidad de entrada dada (según una transmisión infinitamente variable). La relación de transmisión se ajusta cambiando la geometría del varillaje dentro de los elementos oscilantes de modo que se ajuste la velocidad máxima sumada del varillaje, incluso cuando la velocidad media del varillaje permanece constante.
Las CVT con trinquete pueden transferir un par sustancial porque su fricción estática en realidad aumenta en relación con el rendimiento del par, por lo que el deslizamiento es imposible en sistemas diseñados correctamente. La eficiencia es generalmente alta porque la mayor parte de la fricción dinámica es causada por cambios muy leves de velocidad del embrague de transición. El inconveniente de las CVT con trinquete es la vibración provocada por la sucesiva transición de velocidad requerida para acelerar el elemento, que debe suplantar al elemento transmisor de potencia que anteriormente operaba y desaceleraba.
El principio de diseño se remonta a antes de la década de 1930, con el diseño original destinado a convertir el movimiento giratorio en movimiento oscilante y volver al movimiento giratorio utilizando embragues de rodillos. [14] Este diseño permanece en producción a partir de 2017, para su uso con motores eléctricos de baja velocidad. [15] Un prototipo de transmisión de bicicleta fue patentado en 1994. [16] El principio de funcionamiento para un diseño CVT con trinquete que utiliza un mecanismo de yugo escocés para convertir el movimiento giratorio en movimiento oscilante y engranajes no circulares , para lograr una relación de entrada a salida uniforme , fue patentado en 2014. [17]
Hidrostático / Hidráulico
Las CVT hidrostáticas utilizan una bomba de desplazamiento variable y un motor hidráulico , por lo que la transmisión convierte la presión hidráulica en la rotación del eje de salida. El nombre, aunque utiliza incorrectamente el término hidrostático , diferencia estas transmisiones que usan bombas de desplazamiento positivo de los acoplamientos de fluido como los convertidores de par que usan bombas rotodinámicas para transmitir el par.
Las ventajas de las CVT hidrostáticas son:
- Se puede escalar a cualquier capacidad de torque que se pueda lograr con un motor hidráulico.
- La potencia se puede transmitir al cubo de la rueda con mangueras flexibles, lo que permite un sistema de suspensión más flexible y simplifica el diseño de los vehículos articulados con tracción total .
- Hay una transición suave a través de todas las velocidades de avance y retroceso, que se puede controlar con una sola palanca.
- Se pueden alcanzar velocidades de arrastre arbitrariamente lentas a par máximo, lo que permite un movimiento preciso del vehículo.
- También puede proporcionar control de velocidad de cualquier otro componente hidráulico, como cilindros hidráulicos .
En comparación con las transmisiones de engranajes, las CVT hidrostáticas son generalmente más caras, pero en maquinaria que ya utiliza transmisión de potencia hidráulica, la complejidad y el costo adicionales son menos significativos. Como ocurre con la mayoría de las transmisiones de potencia hidráulica, la transmisión de un par elevado durante períodos prolongados requiere el enfriamiento del fluido hidráulico.
Los usos de las CVT hidrostáticas incluyen cosechadoras de forraje , cosechadoras combinadas , cargadoras pequeñas de ruedas / orugas / minicargadoras , tractores de orugas y apisonadoras . Un ejemplo agrícola, producido por AGCO Corporation , divide la potencia entre la transferencia hidrostática y mecánica al eje de salida a través de un engranaje planetario en la dirección de avance (en reversa, la transferencia de potencia es totalmente hidrostática), esto reduce la carga en la porción hidrostática de la transmisión cuando está en la dirección de avance al transmitir una parte significativa del par a través de engranajes fijos más eficientes . [18]
Una variante denominada Transaxle hidrostático integrado (IHT) utiliza una sola carcasa tanto para los elementos hidráulicos como para los elementos reductores de engranajes y se utiliza en algunos mini-tractores y cortadoras de césped con operador a bordo .
La motocicleta de crucero Honda DN-01 2008-2010 utilizó una CVT hidrostática, en forma de una bomba de pistones axiales de desplazamiento variable con un plato oscilante de ángulo variable .
El tanque japonés Tipo 10 utiliza transmisión mecánica hidráulica. [ aclaración necesaria ]
Eléctrico
La CVT eléctrica, o el vehículo eléctrico híbrido de serie (HEV), tiene de tres a cuatro elementos principales. Estos son la fuente de energía, el generador , el motor eléctrico y un paquete de baterías . El principio básico de la CVT eléctrica es análogo a la CVT hidrostática en que la fuente de energía impulsa un generador eléctrico mientras que el motor eléctrico está conectado al eje de salida; el generador y el motor están conectados por un circuito eléctrico. A diferencia de la CVT hidrostática, la adición de un paquete de baterías puede almacenar el exceso de energía que normalmente se desperdiciaría durante la operación del vehículo.
Se podría argumentar fácilmente que un generador que acciona un motor a través de algún tipo de control electrónico de velocidad constituiría una transmisión continuamente variable. Las transmisiones eléctricas tienen la ventaja de una gran flexibilidad en el diseño, ya que el generador se puede ubicar a cualquier distancia u orientación con el motor. Además, cualquier exceso de energía generada puede almacenarse en baterías y utilizarse cuando se experimentan cargas elevadas. Sin embargo, son pesados e ineficaces. Un generador o motor típico tiene una eficiencia de solo 75% a 80%, por lo que combinar dos da como resultado una eficiencia de solo 56% a 64%. Esto limita su uso a situaciones en las que no se pueden utilizar otros tipos de transmisiones. Por otro lado, esta disposición en serie es el estándar para tales vehículos pesados, locomotoras diesel y algunos barcos utilizan tales trenes de transmisión y, más recientemente, automóviles "híbridos" de gas y electricidad. El CVT eléctrico funciona bien en situaciones en las que la fuente de alimentación y las ubicaciones de carga prohíben un accionamiento mecánico directo y donde es necesaria una transmisión precisa de alta potencia.
Además, también hay innovación en Transmisión Variable Eléctrica (EVT). EVT es una transmisión continuamente variable completamente electromagnética que proporciona dos puertos eléctricos adicionales para una funcionalidad híbrida. Topológicamente puede verse como una máquina eléctrica con dos rotores concéntricos. El rotor interior contiene devanados trifásicos y anillos colectores para transferir corriente eléctrica a estos devanados. El rotor exterior puede ser un rotor de jaula de ardilla o puede contener imanes permanentes según el tipo utilizado. El estator finalmente es un estator de motor eléctrico convencional . Hoy en día, existen muy pocos dispositivos de este tipo, pero uno ha sido desarrollado en el pasado por Electrical Variable Transmission BV y ha sido adoptado recientemente en una configuración de prueba única en la Universidad de Ghent . El uso de un EVT ofrece ventajas adicionales sobre otros trenes de transmisión híbridos. El EVT combina varias funcionalidades en un solo dispositivo, lo que hace que el sistema sea compacto. Se espera que el EVT tenga una mayor eficiencia. No hay necesidad de lubricación , sellado ni válvulas. A excepción de los anillos colectores, el sistema no requiere mantenimiento. Dado que no existe una conexión mecánica entre el motor y las ruedas, el EVT proporciona una protección de sobrecarga inherente y también puede amortiguar activamente las vibraciones.
Cono
Una CVT de cono varía la relación de transmisión moviendo una rueda o una correa hacia arriba y hacia abajo del eje de los rodillos cónicos. El tipo más simple de cono CVT, la versión de un solo cono, utiliza una rueda que se mueve a lo largo de la pendiente del cono, creando la variación entre los diámetros estrecho y ancho del cono.
Algunos diseños de CVT cónicos utilizan dos rodillos. [19] [20] En 1903, Evans y Knauf solicitaron una patente sobre una transmisión continuamente variable que usaba dos rodillos cónicos paralelos apuntando en direcciones opuestas y conectados por correas que podían deslizarse a lo largo de los conos para variar la relación de transmisión. [21] [22] El cono de fricción de Evans , producido en la década de 1920, es más simple. Los dos rodillos están dispuestos con un pequeño espacio de ancho constante entre ellos, de modo que la posición de un anillo de cuero apretado en ese espacio determina la relación de transmisión. [23]
En una CVT con conos oscilantes, [ cita requerida ] el par se transmite a través de la fricción desde un número variable de conos (según el par a transmitir) a un cubo central en forma de barril. La superficie lateral del cubo es convexa con un radio de curvatura específico que es más pequeño que el radio de concavidad de los conos. De esta manera, solo habrá un punto de contacto (teórico) entre cada cono y el cubo en cualquier momento.
Epicíclico
En una CVT epicíclica (también llamada CVT planetaria ), la relación de transmisión se cambia inclinando los ejes de las esferas de manera continua, para proporcionar diferentes radios de contacto, que a su vez impulsan los discos de entrada y salida. El sistema puede tener múltiples "planetas" para transferir torque a través de múltiples parches de fluido. Las versiones de producción incluyen el Toyota e-CVT (que debutó en el Toyota Prius de 1997 ) [24] y el NuVinci CVT. [25]
Otros tipos
Las transmisiones de disco de fricción se utilizaron en varios tractores y pequeñas locomotoras construidas en las primeras décadas del siglo XX. Estas transmisiones consisten en un disco de salida que se puede mover a través de la superficie del disco de entrada sobre el que rueda. Cuando el disco de salida se ajustó a una posición igual a su propio radio, la relación de transmisión resultante fue de 1: 1. La relación de la unidad se puede establecer en infinito (es decir, un disco de salida estacionario) moviendo el disco de salida al centro del disco de entrada. La dirección de salida también podría invertirse moviendo el disco más allá del centro del disco de entrada. La transmisión en las primeras locomotoras Plymouth funcionaba de esta manera, mientras que en los tractores que usaban discos de fricción, el rango de velocidades de retroceso era típicamente limitado. [26]
Un CVT magnético [ cita requerida ] transmite torque usando un acoplamiento magnético sin contacto en lugar de contacto físico. [27] El diseño utiliza dos anillos de imanes permanentes con un anillo de piezas polares de acero entre ellos, para crear un engranaje planetario utilizando imanes. [28] Se afirma que produce una reducción del 3 al 5 por ciento en el consumo de combustible, en comparación con un sistema mecánico. [28]
Transmisiones infinitamente variables
Algunas CVT también pueden funcionar como una transmisión infinitamente variable (IVT) que ofrece una gama infinita de marchas bajas (por ejemplo, mover un vehículo hacia adelante a una velocidad infinitamente lenta). Algunos IVT evitan el retroceso (donde el eje de salida puede girar libremente, como una transmisión automotriz en punto muerto) debido a que proporciona un alto par de retroceso. Otros IVT, como los de trinquete, permiten que el eje de salida gire libremente. Los tipos de CVT que pueden funcionar como IVT incluyen CVT epicíclicos, de disco de fricción y de trinquete.
En una CVT epicíclica, las relaciones de transmisión infinitamente bajas se producen cuando la velocidad de rotación del eje de salida es igual a la diferencia entre otras dos velocidades dentro de la CVT. En esta situación, la CVT funciona como regulador de la velocidad de rotación de cualquiera de los tres rotores del sistema de engranajes planetarios. Dado que dos de los rotores son la entrada y la salida del regulador, la CVT se puede configurar para que dé como resultado una velocidad de salida de cero para cualquier velocidad de entrada dada. La velocidad de entrada de la CVT es siempre la misma que la del motor, incluso cuando la velocidad de salida es cero.
Magnético
Los modelos conceptuales CVT utilizan anillos de imanes permanentes para formar engranajes sin contacto.
Orígenes
En 1879, Milton Reeves inventó una CVT (entonces llamada transmisión de velocidad variable ) para su uso en aserraderos. En 1879 Reeves comenzó a instalar esta transmisión en sus automóviles, [29] y la Reeves CVT también fue utilizada por varios otros fabricantes.
La motocicleta Zenith Gradua 6HP de 1911 utilizaba una CVT Gradua basada en poleas. [30] [31] Un año después, el Rudge-Whitworth Multigear fue lanzado con una CVT similar pero mejorada. Otros de los primeros coches que utilizaron CVT fueron los pequeños ciclomotores de tres ruedas David de 1913-1923 fabricados en España, [32] el Clyno de 1923 fabricado en el Reino Unido y el Constantinesco Saloon de 1926 fabricado en el Reino Unido.
Aplicaciones
Automóviles
El primer automóvil de producción en serie que usó una CVT fue el sedán pequeño DAF 600 de 1958 construido en los Países Bajos. [33] Esta transmisión Variomatic se utilizó en varios vehículos construidos por DAF y Volvo hasta la década de 1980. [34]
El Ford Fiesta 1987 (segunda generación) y Fiat Uno (primera generación) se convirtieron en los primeros autos equipados con CVT con cinturón de acero (a diferencia del diseño DAF con cinturón de goma menos robusto). La transmisión Multitronic fue desarrollada por Ford, Van Doorne y Fiat, y el trabajo en la transmisión comenzó en 1976. [35]
También en 1987, el ECVT se introdujo como una transmisión opcional en el Subaru Justy , [36] [37] La producción se limitó a 500 unidades por mes ya que el Transmissie de Van Doorne en los Países Bajos solo podía producir esta cantidad de correas de acero para ellos. En junio, los suministros aumentaron a 3.000 por mes, lo que llevó a Subaru a hacer que la CVT estuviera disponible en el automóvil Subaru Rex Kei. [38] Subaru también ha suministrado sus CVT a otros fabricantes (como el Nissan Micra 1992 ). [35]
El Honda Civic de 1996 (sexta generación) introdujo una CVT Multi Matic basada en poleas que incluía un convertidor de par , para una acción "lenta" de baja velocidad). [39]
El uso de CVT se extendió en los años siguientes a modelos como el Nissan Cube de 1998 , el Rover 25 de 1999 y el Audi A6 de 1999 . [40] Los términos de marketing para CVT incluyen "Lineartronic" (Subaru), "Xtronic" (Jatco, Nissan, Renault), INVECS-III (Mitsubishi), Multitronic (Volkswagen, Audi), "Autotronic" (Mercedes-Benz) e IVT. (Hyundai, Kia).
El Nissan Cedric (Y34) de 1999 usó una CVT toroidal, a diferencia de los diseños basados en poleas utilizados por otros fabricantes, comercializado como Nissan Extroid y que incorporaba un convertidor de par. Nissan luego cambió de CVT toroidales a basadas en poleas en 2003. [41] Se afirma que la versión de la CVT usada con un motor V6 en el Nissan Altima es capaz de transmitir cargas de torque más altas que otras CVT de correa. [42]
El Toyota Corolla 2019 (E210) está disponible con una CVT asistida por un "engranaje de lanzamiento" físico junto con la polea CVT. Hasta 40 km / h (25 mph), la transmisión utiliza el tren de lanzamiento para aumentar la aceleración y reducir la tensión en la CVT. Por encima de esta velocidad, la transmisión cambia a la polea CVT. [43]
Varios vehículos eléctricos híbridos , como el Toyota Prius, Nissan Altima y Ford Escape Hybrid, utilizan transmisiones eléctricas variables (EVT) para controlar la contribución de potencia del motor eléctrico y el motor de combustión interna. A pesar del nombre similar, estos son dispositivos fundamentalmente diferentes de los CVT (que funcionan con una sola fuente).
Carros de carreras
En los Estados Unidos, los autos de carreras de ruedas abiertas de Fórmula 500 han usado CVT desde principios de la década de 1970. Las CVT fueron prohibidas en la Fórmula Uno en 1994 (junto con varios otros sistemas electrónicos y ayudas a la conducción) debido a preocupaciones sobre el aumento de los costos de investigación y desarrollo y el mantenimiento de un nivel específico de participación del conductor con los vehículos. [44]
Vehículos pequeños
Muchos vehículos pequeños, como motos de nieve , carritos de golf y motonetas , utilizan CVT, normalmente la variedad de correa de goma o polea variable. Las CVT en estos vehículos a menudo usan un diseño de correa de caucho con una circunferencia fija que no se estira, fabricada con varios materiales altamente duraderos y flexibles, debido a que la simplicidad mecánica y la facilidad de uso superan su ineficiencia comparativa. Algunos scooters de motor incluyen un embrague centrífugo , para ayudar al ralentí o dar marcha atrás manualmente. [45]
La motocicleta todoterreno automática Rokon RT340 TCR de 1974 estaba equipada con una CVT para motos de nieve. El primer ATV equipado con una CVT fue el Polaris Industries Trail Boss en 1985. [ cita requerida ]
Equipos agrícolas y de movimiento de tierras
Las cosechadoras combinadas utilizaban transmisiones de correa variables ya en la década de 1950. Muchos tractores pequeños y segadoras autopropulsadas para el hogar y el jardín utilizan CVT de correa de goma simples. Las CVT hidrostáticas son más comunes en las unidades más grandes. [ ejemplo necesario ] En las operaciones de siega o cosecha, la CVT permite que la velocidad de avance del equipo se ajuste independientemente de la velocidad del motor; esto permite al operador reducir la velocidad o acelerar según sea necesario para adaptarse a las variaciones en el grosor del cultivo.
Los equipos agrícolas y de movimiento de tierras de tamaño pequeño a mediano a menudo utilizan CVT hidrostáticos. Dado que los motores de estas máquinas funcionan normalmente a una potencia de salida constante (para proporcionar potencia hidráulica o para impulsar maquinaria), las pérdidas en la eficiencia mecánica se compensan con una mayor eficiencia operativa. Por ejemplo, en los equipos de movimiento de tierras, se reducen los tiempos de lanzadera hacia adelante y hacia atrás. La velocidad y la potencia de salida de la CVT se utilizan para controlar la velocidad de desplazamiento del equipo y, a veces, también para dirigir el equipo. En el último caso, el diferencial de velocidad requerido para dirigir el equipo puede ser suministrado por CVT independientes, lo que permite que la dirección se realice sin varios inconvenientes asociados con otros métodos de minicargadoras (como pérdidas de frenado o pérdida de esfuerzo de tracción).
Los tractores de jardín Wheel Horse 875 y 1075 de 1965 fueron los primeros vehículos de este tipo en estar equipados con una CVT hidrostática. [ cita requerida ] El diseño utilizó una bomba de plato oscilante de desplazamiento variable y un motor hidráulico de engranajes de desplazamiento fijo combinados en un solo paquete compacto. Las relaciones inversas se lograron invirtiendo el flujo de la bomba mediante el centrado excesivo del plato cíclico. La aceleración se limitó y suavizó mediante el uso de un acumulador de presión y válvulas de alivio ubicadas entre la bomba y el motor, para evitar los cambios repentinos de velocidad posibles con el acoplamiento hidráulico directo. Las versiones posteriores incluyeron motores de plato oscilante fijo y bombas de bola.
El Fendt Vario 926 de 1996 fue el primer tractor de servicio pesado equipado con una transmisión IVT. No es lo mismo que un CVT hidostático. [46] Se han producido más de 100.000 tractores con esta transmisión. [46]
Sistemas de generación de energía
Los CVT se han utilizado en sistemas de generación de energía eléctrica de aviones desde la década de 1950. [ cita requerida ]
Los CVT con volantes se utilizan [ cita requerida ] como un regulador de velocidad entre un motor (por ejemplo, una turbina eólica) y el generador eléctrico . Cuando el motor está produciendo suficiente potencia, el generador se conecta directamente a la CVT que sirve para regular la velocidad del motor. Cuando la potencia de salida es demasiado baja, el generador se desconecta y la energía se almacena en el volante. Solo cuando la velocidad del volante es suficiente, la energía cinética se convierte en electricidad, de manera intermitente, a la velocidad requerida por el generador.
Otros usos
Algunas prensas taladradoras y fresadoras contienen un sistema CVT de transmisión por correa simple para controlar la velocidad del mandril, incluidos los modelos Jet J-A5816 y J-A5818. [47] En este sistema, el diámetro efectivo de las poleas del eje de salida es ajustable debido a su forma cónica. La polea del motor suele tener un diámetro fijo (o, a veces, con pasos discretos para permitir una selección de rangos de velocidad). El operador ajusta la velocidad del taladro usando un volante que controla el ancho del espacio entre las mitades de la polea. Se implementa una polea tensora en la transmisión por correa para eliminar o liberar la holgura en la correa a medida que se modifica la velocidad.
Los cabrestantes y polipastos también son una aplicación de las CVT, especialmente para aquellos que adaptan la relación de transmisión al par resistente.
Las bicicletas con cambio CVT han tenido un éxito comercial limitado, con un ejemplo que proporciona un rango de cambio equivalente a una palanca de cambios de ocho velocidades. [48] La bicicleta con cambios cortos ayudó al pedalear cuesta arriba, sin embargo, se observó que la CVT aumentaba significativamente el peso de la bicicleta. [49]
Ver también
- Unidad de velocidad constante
- Unidad de fricción
- Lista de automóviles con transmisiones continuamente variables
- Banda de poder
Referencias
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