Variateur de A à Z

La transmission de type CVT de l'habitacle d'une voiture à l'arrêt est presque impossible à distinguer d'une machine familière. Ici, vous pouvez voir le levier sélecteur et les lettres familières PNDR, il n'y a pas de pédale d'embrayage. Comment fonctionne une transmission CVT à variation continue dans les voitures modernes ? Quelle est la différence entre un variateur toroïdal et un variateur à courroie trapézoïdale ? Ceci sera discuté dans l'article suivant.

CVT - transmission à variation continue

Parmi les variétés de transmissions, un variateur continu se distingue, qui est responsable de la transmission du couple. Tout d'abord, un petit rappel historique.

Historique CVT

En ce qui concerne l'arrière-plan du dispositif de variateur, la personnalité de Léonard de Vinci (1452-1519) est mentionnée. Dans les œuvres de l'artiste et scientifique italien, on peut trouver les premières descriptions d'une transmission à variation continue qui a sérieusement changé au XNUMXe siècle. Les meuniers du Moyen Âge connaissaient également le principe de l'appareil. À l'aide d'une transmission par courroie et de cônes, les meuniers agissaient manuellement sur les meules et modifiaient la vitesse de leur rotation.

Près de 400 ans se sont écoulés avant l'apparition du premier brevet d'invention. Il s'agit d'un variateur toroïdal breveté en 1886 en Europe. L'utilisation réussie des transmissions CVT sur les motos de course a conduit au fait qu'au début du XNUMXe siècle, une interdiction de la participation d'équipements équipés de CVT a été introduite dans la compétition. Pour maintenir une concurrence saine, de telles interdictions se sont fait sentir tout au long du siècle dernier.

La première utilisation d'un variateur automobile remonte à 1928. Ensuite, grâce aux efforts des développeurs de la société britannique Clyno Engineering, une voiture avec une transmission de type CVT a été obtenue. En raison du sous-développement de la technologie, la machine ne se distinguait pas par sa fiabilité et son rendement élevé.

Un nouveau cycle de l'histoire a eu lieu en Hollande. Le propriétaire de l'entreprise DAF, Van Dorn, a développé et mis en œuvre la conception Variomatic. Les produits de l'usine sont la première variante d'application de masse.

Aujourd'hui, des entreprises de renommée mondiale du Japon, des États-Unis et d'Allemagne pratiquent activement l'installation de transmissions à variation continue sur les voitures. Pour répondre aux conditions de l'époque, l'appareil est constamment amélioré.

Qu'est-ce que la CVT

CVT signifie transmission variable continue. Traduit de l'anglais, cela signifie "transmission en constante évolution". En fait, la continuité se manifeste par le fait que le changement de rapport de vitesse n'est en rien ressenti par le conducteur (il n'y a pas de chocs caractéristiques). La transmission du couple du moteur aux roues motrices est réalisée sans l'utilisation d'un nombre limité d'étapes, de sorte que la transmission est dite à variation continue. Si la désignation CVT se trouve dans le marquage de la configuration de la voiture, nous parlons alors du fait qu'un variateur est utilisé.

Types de variateurs

L'élément structurel responsable de la transmission du couple de l'arbre d'entraînement à l'arbre entraîné peut être une courroie trapézoïdale, une chaîne ou un rouleau. Si la caractéristique de conception spécifiée est choisie comme base de classification, les options CVT suivantes seront obtenues :

• courroie trapézoïdale ;
• cunéiforme;
• toroïdal.

Ces types de transmissions sont principalement utilisés dans l'industrie automobile, bien qu'il existe beaucoup plus d'options pour les dispositifs responsables d'un changement de rapport de vitesse en douceur.

Pourquoi une transmission continue est nécessaire

Grâce à la transmission en continu, le moteur à combustion interne transmettra le couple sans délai à tout moment de son fonctionnement. De tels retards se produisent lorsque le rapport de vitesse change. Par exemple, lorsque le conducteur déplace le levier de transmission manuelle dans une autre position ou que la transmission automatique fait son travail. En raison de la transmission continue, la voiture prend de la vitesse en douceur, l'efficacité du moteur augmente et une certaine économie de carburant est obtenue.

Le dispositif et le principe de fonctionnement du variateur

Les questions sur ce qu'est le dispositif du variateur et sur le principe de son fonctionnement seront discutées plus en détail. Mais vous devez d'abord identifier quels sont les principaux éléments structurels.

Principaux composants

La transmission CVT comprend des poulies motrices et entraînées, une courroie (chaîne ou rouleau) les reliant et un système de commande. Les poulies sont situées sur les arbres et ressemblent à deux moitiés d'une forme conique, se faisant face avec les sommets des cônes. La particularité des cônes est qu'ils peuvent converger et diverger dans une plage donnée. Plus précisément, un cône bouge, tandis que l'autre reste immobile. Le mouvement des poulies sur les arbres est contrôlé par un système de contrôle qui reçoit des données de l'ordinateur de bord du véhicule.

Les principaux composants de la CVT sont également :

• convertisseur de couple (responsable de la transmission du couple du moteur à l'arbre d'entrée de la transmission);
• corps de soupape (fournit de l'huile aux poulies en rotation);
• filtres de protection contre la production et les dépôts de métaux ;
• radiateurs (enlever la chaleur de la boîte);
• mécanisme planétaire qui assure le mouvement inverse de la voiture.

variateur de courroie trapézoïdale

Le variateur à courroie trapézoïdale est représenté par deux poulies coulissantes et expansibles reliées par une courroie métallique. En réduisant le diamètre de la poulie motrice, il se produit une augmentation simultanée du diamètre de la poulie menée, ce qui indique un réducteur. L'augmentation du diamètre de la poulie motrice donne un overdrive.

La modification de la pression du fluide de travail affecte le mouvement du cône de la poulie motrice. La poulie entraînée change de diamètre grâce à une courroie tendue et un ressort de rappel. Même un léger changement de pression dans la transmission affecte le rapport de transmission.

Dispositif de ceinture

La courroie CVT en forme de courroie est constituée de câbles ou de bandes métalliques. Leur nombre peut atteindre jusqu'à 12 pièces. Les bandes sont situées les unes au-dessus des autres et fixées ensemble avec des agrafes en acier. La forme complexe des supports permet non seulement de fixer les bandes, mais également d'assurer le contact avec les poulies nécessaires au fonctionnement de la transmission.

La protection contre l'usure rapide est assurée par le revêtement. Il empêche également la courroie de glisser sur les poulies pendant le fonctionnement. Dans les voitures modernes, il n'est pas rentable d'utiliser des ceintures en cuir ou en silicone en raison de la faible ressource de la pièce.

Variateur à chaîne en V

Le variateur à chaîne trapézoïdale est similaire à la courroie trapézoïdale, seule la chaîne joue le rôle d'un émetteur entre les arbres d'entraînement et entraîné. L'extrémité de la chaîne, qui touche la surface conique des poulies, est responsable de la transmission du couple.

En raison de sa plus grande flexibilité, la version à chaîne en V de la CVT est très efficace.

Le principe de son fonctionnement est exactement le même que celui d'une transmission à entraînement par courroie.

Dispositif de circuit

La chaîne est constituée de plaques métalliques, chacune ayant des pattes de connexion. En raison de la connexion mobile entre les plaques dans la conception de la chaîne, elles offrent une flexibilité et maintiennent le couple à un niveau donné. Grâce aux maillons disposés en damier, la chaîne est très résistante.

La force de rupture de la chaîne est supérieure à celle de la courroie. Les inserts à oreilles sont fabriqués à partir d'alliages qui résistent à l'usure rapide. Ils sont fermés à l'aide d'inserts dont la forme est semi-cylindrique. La caractéristique de conception des chaînes est qu'elles peuvent s'étirer. Ce fait affecte le fonctionnement de la transmission à variation continue, par conséquent, il nécessite une attention particulière lors de l'entretien programmé.

Variateur toroïdal

Le type toroïdal de boîte de vitesses CVT est moins courant. Une caractéristique notable de l'appareil est qu'au lieu d'une courroie ou d'une chaîne, des rouleaux rotatifs sont utilisés ici (autour de son axe, mouvements pendulaires de la poulie motrice à celle entraînée).

Le principe de fonctionnement est le mouvement simultané des rouleaux sur la surface des moitiés des poulies. La surface des moitiés a la forme d'un tore, d'où le nom de la transmission. Si le contact avec le disque moteur est réalisé sur la ligne du plus grand rayon, alors le point de contact avec le disque entraîné se situera sur la ligne du plus petit rayon. Cette position correspond au mode overdrive. Lorsque les rouleaux se déplacent vers l'arbre entraîné, la vitesse est rétrogradée.

CVT dans l'industrie automobile

Les marques automobiles développent leurs propres options de transmission à variation continue. Chaque préoccupation nomme le développement à sa manière :

1. Durashift CVT, Ecotronic - version américaine de Ford;
2. Multitronic et Autotronic - CVT allemands d'Audi et Mercedes-Benz;
3. Multidrive (Toyota), Lineartronic (Subaru), X-Tronic et Hyper (Nissan), Multimatic (Honda) - ces noms peuvent être trouvés parmi les fabricants japonais.

Avantages et inconvénients de la CVT

Comme une transmission manuelle ou automatique, une transmission à variation continue a ses avantages et ses inconvénients. Les avantages sont :

• déplacement confortable en voiture (la position «D» sur le sélecteur est réglée avant le début du mouvement, le moteur accélère et ralentit la voiture sans à-coups caractéristiques de la mécanique et de l'automatique);
• charge uniforme sur le moteur, qui est combinée au fonctionnement précis de la transmission et contribue à l'économie de carburant;
• émissions réduites de substances nocives dans l'atmosphère;
• accélération dynamique de la voiture;
• manque de patinage des roues, ce qui augmente la sécurité (surtout lorsqu'il s'agit de conduire dans des conditions glaciales).

Parmi les inconvénients d'une transmission à variation continue, l'attention est attirée sur eux-mêmes:

• une limitation de conception sur la combinaison d'un variateur avec de puissants moteurs à combustion interne (jusqu'à présent, nous ne pouvons parler que de quelques voitures avec un tel tandem);
• ressource limitée même avec un entretien régulier;
• réparations coûteuses (achat);
• risques élevés lors de l'achat d'une voiture d'occasion avec CVT (de la série «cochon dans un poke», car on ne sait pas avec certitude comment le propriétaire précédent a utilisé la voiture vendue);
• un petit nombre de centres de service dans lesquels les maîtres prendraient en charge la réparation de l'appareil (tout le monde connaît les CVT);
• restriction sur le remorquage et l'utilisation d'une remorque;
• dépendance aux capteurs de surveillance (l'ordinateur de bord en cas de dysfonctionnement donnera des données de fonctionnement incorrectes);
• huile pour engrenages coûteuse et l'exigence d'une surveillance constante de son niveau.

Ressource FPC

Les nuances de fonctionnement (conditions de la route, style de conduite) et la fréquence d'entretien d'une transmission CVT affectent la ressource de l'appareil.

Si les instructions du fabricant ne sont pas suivies, si les règles d'entretien régulier ne sont pas respectées, il est inutile de compter sur une longue durée de vie.

La ressource est de 150 30 km, la transmission, en règle générale, ne nourrit pas plus. Il existe des cas isolés où la CVT a été modifiée dans le cadre de la réparation sous garantie sur des voitures qui n'ont pas dépassé XNUMX XNUMX km. Mais ceci est une exception à la règle. L'unité principale qui affecte la durée de vie est la courroie (chaîne). La pièce nécessite l'attention du conducteur, car avec une forte usure, la CVT peut complètement se casser.

résultats

En ce qui concerne les voitures à transmission de couple à variation continue, il y a une raison pour les évaluations négatives. La raison en est que le nœud nécessite une maintenance régulière et que sa ressource est faible. La question de savoir s'il faut acheter une voiture avec CVT, chacun décide par lui-même. La transmission présente des avantages et des inconvénients. En conclusion, vous pouvez donner un commentaire d'avertissement - lors de l'achat d'une voiture d'occasion avec une CVT, vous devez être extrêmement prudent. Le propriétaire d'une voiture d'occasion peut masquer les caractéristiques de fonctionnement, et le variateur à cet égard est une option sensible pour une transmission mécanique.