Studiul tehnic si economic al solutiilor posibile pentru subansamblul de proiectat. Analiza detaliata a doua variante si definitivarea solutiei tehnice de conceptie propusa pentru proiectare

Studiul tehnic si economic al solutiilor posibile pentru subansamblul de proiectat. Analiza detaliata a doua variante si definitivarea solutiei tehnice de conceptie propusa pentru proiectare

Prezentarea solutiilor existente in prezent

In prezent exista doua categorii de transmisii cu variatie continua, fiecare cu diferite variante. Acestea sunt:

Cu transmisie prin curea

curea de impingere Van Doorne: raspandire mare, atent perfectionata si imbunatatita

curea din aluminiu, polimer si cord metalic de tragere Aichi: necesita complicatii constructive deoarece pana la viteza de 10 km/h aceasta aluneca pe fulii, fiind nevoie de un sistem planetar auxiliar pentru obtinerea unui raport de transmitere convenabil pornirii de pe loc

curea de cauciuc si fulii cu diametru variabil: fiabilitate redusa datorita uzarii curelei; aceasta aluneca atunci cand segmentele fuliei sunt distantate

Figura .CVT cu curea de cauciuc si fulii cu diametru variabil - schita

lant: fiabilitate ridicata, folosita in special la momente mari

Cu transmisie prin frictiune

suprafete toroidale: varianta foarte scumpa, dimensiuni de gabarit mari, deci nepotrivita unui automobil urban

Figura . CVT cu suprafete toroidale si role de contact

cupla con-inel-con (CRT-cone ring transmission): fiabilitate redusa, neindeajuns testata

Analiza detalizata a doua solutii

CVT prin curea de tip Van Doorne pentru Mini Cooper 2003

Figura . CVT pentru Mini Cooper 2003

In figura de mai sus se poate observa traseul fluxului de putere prin variator. Fulia conducatoare este cuplata cu motorul, pentru mersul inainte, prin ambreajul multidisc dinspre aceasta. Acest ambreaj solidarizeaza platoul port-sateliti din mecanismul planetar de mers inapoi, cu partea mobila a fuliei conducatoare, platoul, la randul sau, fiind in legatura directa cu motorul. Pentru cuplarea mersului inapoi este decuplat acest ambreaj si cuplat celalalt, dinspre motor, ce blocheaza coroana mecanismului planetar. Coroana este fixa, platoul este antrenat direct de catre motor, reiese ca solara, pe care se afla arborele fuliei, se roteste in sens invers, permitand deplasare in spate a automobilului.

Transmisia, pe langa variatia continua, permite si implementarea unor rapoarte fixe, soferul avand senzatia unei cutii secventiale clasice.

Iesirea din schimbator spre transmisia principala se realizeaza prin pinionul de atac, o roata dintata cilindrica, specific organizarii ,totul fata' cu motorul amplasat transversal.

Cureaua are o constructie clasica, ca in figura de mai jos. Este compusa din segmente metalice ce se deplaseaza pe niste benzi, tot metalice, transmitand forta prin impingere.

Figura . Constructie curea Van Doorne

CVT prin lant - Audi Multitronic

Figura . CVT prin lant - Audi Multitronic

Figura . Componente si organizarea interioara Audi Multitronic

Modelul de schimbator de viteze din figura de mai sus este pentru un automobil organizat ,totul fata', cu motorul amplasat longitudinal. Cuplarea cu motorul este realizata prin intermediul unor ambreiaje multidisc, unul pentru mersul inainte, spre interior, si unul pentru mersul inapoi, spre exterior, dupa cum se vede si in figura de mai sus. Legatura cu fuliile este realizata prin intermediul unui mecanism planetar, ca si in cazul solutiei pentru Mini Cooper. Acest mecanism antreneaza si pompa de ulei, necesara comenzii varieii rapoartelor, ce se realizeaza in intregime hidraulic, in nist volume relativ mari. Transmisia principala si diferentialul sunt cuprinse si ele in carcasa schimbatorului.

Organizarea acestui schimbator pe automobil si exemplificarea unor comenzi sunt date in figurile de mai jos.

Figura . Organizarea pe automobil a transmisiei

Figura . Functionare Audi Multitroni

Lantul ce transmite cuplul de la fulia conducatoare la cea condusa este prezentat in figura de mai jos. Acesta are 18 randuri de zale, dispuse paralel, fiind prinse cu nituri ce au suprafata exterioara inclinata, pentru a realiza contactul cu fulia pe o suprafata cat mai mare.

Figura . Lant Audi Multitronic

Definitivarea solutiei tehnice de conceptie propusa pentru proiectare

Solutia tehnica pe care o vom alege pentru automobilul de proiectat este prima, varianta de CVT folosita pe Mini Cooper. O vom alege pe aceasta deoarece solutia este compacta si cu o fiabilitate ridicata, ideea fiind permanent imbunatatita din 1986 pana in prezent de la lansarea transmisiei CTX pe Ford Fiesta, ce are in mare aceeasi functionare ca si aceasta, cu mici diferente la capitolul senzori si comanda automata. Schema acestui sistem este prezentata in figura de mai jos.

Figura . Schema transmisiei Ford CTX

Principalii parametrii de comanda sunt:

a)   Pozitia selectorului de comanda

Exista 5 pozitii ale levierului de comanda:

Pozitia R: este pentru mers inapoi; sistemul comanda cuplarea ambreajului pentru mersul inapoi, raportul de demultiplicare fiind maxim

Pozitia D: este pentru mersul inainte; sistemul comanda cuplarea ambreajului pentru mersul inainte, raportul de demultiplicare fiind variat in functie de necesitati

Pozitia P si N: pentru parcare si punctul neutru; ambele ambreiaje sunt decuplate

Pozitia M(+ si -): pentru functionarea pe rapoartele de demultiplicare memorate si alegerea lor manuala; este cuplat ambreiajul de mers inainte

b)   Unghiul de deschidere al clapetei de admisiune

Este furnizat de ECU; aceasta informatie este necesara oricum, datorita lipsei cablului de acceleratie si inlocuirea lui cu un traductor de pozitie a pedalei si un actuator pentru deschiderea clapetei.

Se remarca cateva regimuri de functionare:

Clapeta inchisa sau intredeschisa: la pornirea motorului; ambreiajele nu sunt actionate

Deschiderea progresiva a clapetei: este pastrat raportul de demultiplicare maxim pana la o anumita turatie, aleasa in functie de sarcina, dupa care este micsorat pana la atingerea vitezei maxime

Inchiderea progresiva a clapetei: este pastrat raportul de demultiplicare pana ce turatia scade la o anumita valoare, dupa care este marit pana la atingerea raportului maxim

Deschiderea totala, brusca, a clapetei - kick down: se mareste raportul de demultiplicare pentru a realiza acceleratii mai mari

c)   Turatia motorului si a fuliei conducatoare

d)   Raportul instantaneu de demultiplicare realizat de variator