Cutia de viteză cu variaţie continuă

Transmisiile care au în componenţă CV mecanice în trepte oferă maxim cinci sau şase rapoarte de transmitere, ceea ce determină rezolvarea în mod incomplet, discontinuu şi frecvent neeconomic a adaptării motorului la cerinţele autopropulsării automobilului.

Utilizarea cu eficienţă maximă a performanţelor sursei energetice este posibilă numai prin utilizarea unei CV cu variaţie continuă a raortului de transmitere. Transmisiile cu variaţie continuă a raportului de transmitere, denumite CVT au în componenţa lor, pe lângă mecanismele clasice de adaptare şi transfer al fluxului de putere,  convertizoare mecanice  de  cuplu cu  variaţie  continuă  a  raportului  detransmitere. Variatoarele (convertizoarele)  mecanice  utilizate  în  ansamblul  CVT  sunt sisteme mecanice în care transformarea succesivă a energiei se face în cadrul aceleiaşi forme de energie (energie mecanică). Variatoarele mecanice ce intră în componenţa CVT sunt bazate pe principiul transmiterii fluxului de putere între unitatea de intrare şi cea de ieşire printr-un element de legătură, rigid sau flexibil, care prin modificarea poziţiei faţă de aceste două elemente determină modificarea raportului de transmitere. Singura soluţie aplicabilă în producţia de serie este cea a convertizoarelor cu fulii de diametru variabil, cu element intermediar flexibil, continuu sau articulat. În prezent, CVT sunt impuse de potenţialul lor în optimizarea funcţionării globale  a  grupului  motopropulsor,  de  confortul  oferit  în conducere  şi  de disponibilităţile de conlucrare cu sursele energetice alternative în cazul automobilelor hibride.

Utilizarea CVT asigură:- îmbunătăţirea  performanţelor  dinamice  şi  de  consum,  în  special  în regimurile tranzitorii, prin adoptarea din domeniul de reglare a raportului optim de transmitere; - sporirea duratei de utilizare a motorului prin transmiterea fluxului de putere în mod continuu;- ameliorarea confortului  în  conducere  prin  automatizarea cuplării ambreiajului şi a schimbării rapoartelor de transmitere;- îmbunătăţirea  controlului  emisiilor  poluante  şi  reducerea nivelului  de zgomot.

Pentru a fi adaptabil la autoturisme, acest tip de transmisie trebuie să răspundăurmătoarelor cerinţe:- să ofere o gamă de reglare comparabilă sau superioară transmisiilor clasice, mecanice în trepte cu comandă manuală sau automată;- să transmită puteri mari în condiţii de randament maxim;- să fie compacte, pentru ca într-un ansamblu de transmisie monobloc să poată echipa autoturisme cu echipamentul de tracţiune organizat în varianta totul pe faţă transversal;- să ofere ansamblului  transmisiei  o fiabilitate compatibilă cu soluţiile clasice;- să implice costuri minime de fabricaţie şi întreţinere;

- să necesite un sistem de comandă şi de reglare simplu, fiabil şi compatibil cu  celelalte sisteme  incluse  în construcţia  autoturismelor:  injecţia  de benzină, sistemul de prevenire a blocării roţilor la frânare (ABS), etc.

CVT (Continuously Variable Transmission=Cutie de viteză cu variaţie continuă) este un sistem care face posibilă varierea progresivă a rapoartelor cutiei de viteze. Aşadar, permite selectarea unui număr infinit de trepte de viteză, intre o valoare minimă şi una maximă stabilite de producător. A fost introdusă pe piată de către Nissan, actualmente fiind adoptată de mai mulţi producători.

Cea mai importantă trasatură a CVT este aceea că, pentru orice viteză a autovehicului, motorul funcţionează la turaţia cea mai potrivită. Un procesor corelează mai mulţi factori (viteza autovehiculului, poziţia acceleraţiei, turaţia motorului, etc.) şi alege, in funcţie de aceştia raportul ideal de de multiplicare (treapta ideală de viteză) pe care il variază continuu, pentru păstrarea eficienţei maxime in orice moment (cuplu cât mai mare, consum cât mai mic, regim motor cât mai lejer, emisii minime). Având în vedere complexitatea sistemului (de tip "drive by-wire"), pedala de acceleraţie nu comandă direct obturatorul, ci comandă un senzor care trimite comanda la computerul central. De acolo, după analizarea tuturor parametrilor, pleacă o comandă către obturator. Pentru analizarea comportamentului CVT, vom lua un caz practic: accelerarea de la 80 la 120 km/h. Şoferul accelerează pâna la podea, iar computerul dă o comandă interesantă: turează motorul pana la cuplul maxim şi apoi îl menţine acolo crescând viteza din varierea rapoartelor cutiei de viteze. Aceasta asigura cea mai buna exploatare a performanţelor motorului, combinată cu o uzură minimă şi cu emisii scazute. Constructiv, varierea raportului de transmitere al cutiei de viteze se face astfel: arborele principal (solidar cu arborele cotit al motorului) este construit din doua flanşe care se pot depărta sau apropia una de cealaltă. Arborele secundar (condus, solidar cu diferenţialul) are o

construcţie identică. Între ele, o curea neextensibilă (cu lungime fixă) transmite miscarea. Când cele doua flaşe de pe arborele principal se apropie, diametrul virtual creşte. Cureaua fiind neextensibila, flanşele de pe arborele secundar se depărtează, micşorandu-i-se diametrul virtual. Astfel, puterea la roată este mai mare, iar viteza de înaintare mai mică. Pentru obţinerea unei viteze crescute, se inversează procesul: flanşele de pe arborele primar se depărtează, concomitent cu apropierea celor de pe arborele secundar. Problema cea mai mare a CVT este că, deşi poate genera un numar infinit de trepte de viteză, acestea sunt doar pentru mersul înainte. De aceea, este nevoie de o treaptă separată de mers înapoi si de ambreiaj.

Când cumpăraţi o masină aveţi posibilitatea de a alege între mai multe tipuri de cutii de viteze care să se potrivească personalităţii şi stilului dumneavoastră de condus.

Mitsubishi Lancer 1,8 CVT

Lista de motorizări a lui Mitsubishi Lancer era alcătuită până de curând dintr-un propulsor pe benzină şi unul diesel. Cel pe benzină, de 1,5 litri, dezvolta 110 CP, iar dieselul de doi litri Di-D punea la lucru 140 CP. Prin urmare, Lancer avea nevoie de un propulsor pe benzină mai puternic.

Aici intră în scenă noul motor de 1,8 litri şi 143 CP. Odată cu el, pe Lancer îşi face debutul o cutie de viteze automată de tip CVT, care permite şi schimbarea manuală a treptelor. Botezată INVECS III, aceasta este o cutie cu variaţie continuă, dar are şi şase trepte presetate, ce pot fi selectate în modul manual prin intermediul levierului sau cu ajutorul celor două padele amplasate pe coloana volanului în stil Formula 1.

Modelul testat era dotat cu noul motor de 1,8 litri asociat cu cutia de viteze CVT INVECS III. La prima vedere, nimic nu părea schimbat. Cel puţin de afară. Modelul de test a venit în echiparea de top Instyle, fapt vizibil la exterior prin jantele de 18 inci şi prin detaliile sportive (praguri, grilă radiator cromată etc.).

Noutatea se află însă sub capotă. Cei 143 CP dezvoltaţi de motorul de 1,8 litri îşi fac simţită bine prezenţa, dar sunt anesteziaţi de cutia de viteze cu variaţie continuă, care

sufocă orice tendinţă sportivă a maşinii, diferenţa de cifre dintre varianta automată şi cea cu cutie manuală fiind edificatoare.

Un Lancer 1,8 cu cutie de viteze manuală atinge o viteză de top de 204 km/h în timp ce, în asociere cu cutia CVT, ajunge doar la viteza maximă de 192 km/h. Acceleraţia de la zero la 100 km/h se face în 9,8 secunde în cazul cutie manuale şi în 11,2 secunde dacă se foloseşte cutia CVT. Există o diferenţă şi în ceea ce priveşte consumul de carburant, desigur în favoarea cutiei de

viteze manuale.

În mod normal, o cutie automată este foarte comodă în oraş, deoarece schimbă treptele de viteză în locul tău. În cazul unei cutii CVT, nu există trepte de viteză. Există în schimb un singur raport ce variază continuu.

Pentru a obţine performanţe maxime, creierul electronic al cutiei menţine turaţia în zona de cuplu maxim atâta timp cât persoana de la volan solicită acceleraţie maximă. În realitate, comportamentul turometrului este diferit de cel cu care suntem obişnuiţi. Turometrul urcă şi se menţine în zona cuplului maxim fără schimbări de treaptă automate. Pentru o exploatare optimă, este nevoie de un pic de antrenament şi de obişnuinţă.

Cel mai neplăcut este zgomotul pe care această cutie îl face în asociere cu noul propulsor: la acceleraţii puternice, habitaclul se umple cu un soi de zumzăit. În plus, în modul automat, motorul este clar gâtuit de performanţele slabe ale cutiei CVT.

Dacă trecem cutia în modul manual, lucrurile se schimbă radical. Cutia CVT de pe Lancer are şase rapoarte prestabilite, devenind, în mod artificial, dintr-o cutie CVT, una secvenţială.

Cele şase rapoarte pot fi schimbate prin intermediul levierului trecut în poarta manuală sau cu ajutorul celor două padele amplasate pe coloana volanului. În cazul levierului, plusul este poziţionat către înainte, deşi manevra naturală pentru a urca un raport este de a trage de levier.

Curios, la modelul sportiv al gamei, Lancer Evolution, dotat cu cutie de viteze cu dublu ambreiaj, plusul este către înapoi. Padelele sunt mai uşor de folosit decât levierul, au dimensiuni mari şi au fost amplasate pe coloana volanului. Astfel, deşi volanul se mişcă, acestea rămân fixe. Motorul de 1,8 era absolut necesar pentru gama Lancer, însă, dacă vreţi să îi exploataţi performanţele la maximum, renunţaţi la cutia CVT şi optaţi pentru cea manuală.

Tehnologia Xtronic CVT

Nissan a lansat prima masina dotata cu cutie de viteze cu variatie continua inca din anul 1992. ultima versiune a acestie cutii de viteze, denumita Xtronic CVT aduce performante dinamice imbunatatite considerabil fata de cutiile automate clasice. O mare parte dintre modelele ce apartin gamei Nissan, respectiv cele cu tractiune fata si crossoverele, deja beneficiaza de aportul acestei tehnologii.