Ein stufenloses Getriebe ist ein Getriebe, das nahtlos über eine unendliche Anzahl von effektiven Übersetzungsverhältnisse zwischen maximalen und minimalen Werten ändern. Dies steht im Gegensatz zu anderen mechanischen Getrieben, die eine feste Anzahl von Übersetzungsverhältnissen bieten. Die Flexibilität eines CVT ermöglicht die Eingangswelle mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit zu halten.
Eine riemengetriebene Ausführung bietet auf ca. 88% Wirkungsgrad, die zwar niedriger als die von einem manuellen Getriebe kann durch niedrigere Produktionskosten und durch den Motor ermöglicht wird, an seinem effizientesten Umdrehungen pro Minute für einen Bereich von Fahrzeuggeschwindigkeiten laufen ausgeglichen werden. So ein kleines Auto kann ein Gleichgewicht zwischen Verbrauch und Kosten der Herstellung zu schlagen.
Wenn die Stromversorgung ist wichtiger als die Economy das Verhältnis des CVT kann geändert werden, damit der Motor mit der Drehzahl, bei der es größte Kraft erzeugt drehen. Dieser ist in der Regel höher als die RPM, die höchste Effizienz erreicht. Schließlich enthält ein CVT nicht unbedingt die Anwesenheit von einer Kupplung. Dennoch wurden in einigen Fahrzeugen ist eine Fliehkraftkupplung hinzugefügt, um eine "neutrale" Haltung, was nützlich ist, im Leerlauf oder manuell in eine Parklücke Umkehr zu erleichtern.
Verwendungen
Viele kleine Traktoren für Haus und Garten verwenden einfache Gummiriemen CVTs. Zum Beispiel die John Deere Gator Linie von kleinen Nutzfahrzeugen mit einem Gürtel mit einem Kegelscheibensystem. Sie können eine Fülle von Macht zu liefern und kann Geschwindigkeiten von 30 bis 32 Meilen pro Stunde zu erreichen, die alle ohne Notwendigkeit für eine Kupplung oder Gangwechsel. Fast alle Motorschlitten, alt und neu, und Motorroller verwenden CVTs, in der Regel das Gummiband / variable Riemenscheibe Vielfalt.
Einige Mähdrescher haben CVTs. Das CVT ermöglicht die Vorwärtsgeschwindigkeit des Mähdreschers um unabhängig von der Motordrehzahl eingestellt werden. Dies ermöglicht dem Bediener, zu verlangsamen oder zu beschleunigen, wie erforderlich, um Variationen in der Dicke der Ernte unterzubringen.
CVTs in Flugzeugen elektrischen Energieerzeugungssysteme seit den 1950er Jahren und in der Sports Car Club of America Formula 500-Rennwagen seit den frühen 1970er Jahren verwendet worden. CVTs wurden aus der Formel 1 im Jahr 1994 aufgrund von Bedenken, dass die besten finanzierten Teams dominieren würde, wenn sie es geschafft, eine tragfähige F1 CVT erstellen verboten. In jüngerer Zeit haben CVT-Systeme für Go-Karts entwickelt worden und haben sich als Leistungs- und Motorlebenserwartung zu erhöhen. Die Tomcar Bereich von Geländefahrzeugen verwendet auch die CVT-System.
Einige Bohrmaschinen und Fräsmaschinen enthalten eine Riemenscheibe basierten CVT dem die Ausgangswelle ein Paar von manuell einstellbaren konischen Riemenscheibenhälften, durch die eine große Antriebsriemen von den Motorschleifen. Die Riemenscheibe an dem Motor wird jedoch gewöhnlich mit einem Durchmesser festgelegt ist, oder kann eine Reihe von bestimmten Durchmesser vor, um eine Auswahl von Geschwindigkeitsbereichen zu ermöglichen. Ein Handrad auf der Bohrmaschine, mit einer Waage, die der gewünschten Maschinendrehzahl gekennzeichnet ist, ist mit einem Untersetzungsgetriebe-System für die Bedienungsperson, um die Breite des Spalts zwischen den Scheibenhälften genau steuern montiert. Diese Spaltbreite so passt das Übersetzungsverhältnis zwischen der Motorriemenscheibe befestigt und variablen Riemenscheibe der Ausgangswelle des, Änderungsgeschwindigkeit der Spannvorrichtung. Eine Spannriemenscheibe ist in dem Riemengetriebe zum Aufnehmen oder Abgeben der Gurtlose, wenn die Geschwindigkeit verändert wird implementiert. In den meisten Fällen muss die Geschwindigkeit bei laufendem Motor geändert werden.
CVTs sollte von Power Sharing Getrieben unterschieden werden, wie in neueren Hybridautos wie der Toyota Prius, Highlander und Camry, der Nissan Altima verwendet, und neuere-Modell Ford Escape Hybrid SUVs. CVT-Technologie nutzt nur einen Eingang von einer Antriebsmaschine und liefert variable Abtriebsdrehzahlen und Drehmoment, während PST-Technologie verwendet zwei Hauptantrieb Ein- und variiert das Verhältnis ihrer Beiträge zur Abtriebsdrehzahl und Leistung. Diese Getriebe sind grundverschieden.
Einige Fahrzeuge, die CVT bieten sind die Ford C-MAX Hybrid, der Mitsubishi Lancer, das Proton Inspira die Proton Iriz das Proton Saga FLX, dem Proton prève, der Dodge Caliber, der Toyota Corolla, der Honda Insight, Fit, CR- Z Hybrid, Capa, Civic GX, Civic Hybrid und Accord, der Nissan Tiida / Versa, Würfel, Juke, Sentra, Altima, Maxima, 2013 1.2 Hinweis, Schurke, X-Trail, Murano, Sunny und Micra, der Jeep Patriot und Kompass, und der Subaru Forester, Impreza, Legacy, Outback und.
Typen
Variablem Durchmesser Riemenscheibe oder Reeves Antriebs
In dieser häufigste CVT-System gibt es zwei Keilriemenscheiben, die senkrecht zu ihren Drehachsen geteilt sind, mit einer V-Riemenlauf zwischen ihnen. Das Übersetzungsverhältnis wird erreicht, indem die beiden Riemenscheiben einer Riemenscheibe näher zusammen, und die beiden Scheiben des anderen Riemenscheibe weiter voneinander verändert. Aufgrund der V-förmigen Querschnitt des Bandes, verursacht dies das Band höher auf eine Riemenscheibe und die untere auf der anderen reiten. Dadurch ändern sich die effektiven Durchmesser der Riemenscheiben, die wiederum die Gesamtübersetzungsverhältnis ändert. Der Abstand zwischen den Riemenscheiben ändert sich nicht, und auch nicht die Länge des Bandes, so dass die Änderung der Getriebeübersetzung bedeutet, dass beide Riemenscheiben müssen gleichzeitig, um die richtige Menge an Spannung des Riemens zu erhalten eingestellt werden.
Der Keilriemen muss sehr steif in der Riemenscheibe axialer Richtung, um nur kurze radiale Bewegungen zu machen, während Schiebetüren in und aus der Riemenscheiben. Dies kann durch eine Kette und nicht von homogenen Gummi erreicht werden. Um aus den Riemenscheiben der einen Seite des Bandes muss schieben tauchen. Dies kann wiederum nur mit einer Kette erfolgen. Jedes Element der Kette hat konische Seiten, die perfekt zu der Riemenscheibe, wenn der Riemen auf die äußersten Radius läuft. Wenn der Riemen in die Riemenscheiben bewegt, die Kontaktfläche kleiner wird. Die Kontaktfläche ist proportional zur Anzahl der Elemente, so dass die Kette viele sehr kleine Elemente. Die Form der Elemente wird durch die statische einer Kolonne geregelt. Die Riemenscheibe-radiale Dicke des Bandes ist ein Kompromiß zwischen der maximalen Übersetzungsverhältnis und Drehmoment. Aus dem gleichen Grund ist die Achse zwischen den Riemenscheiben ist so dünn wie möglich. Ein Film aus Schmiermittel auf die Riemenscheiben aufgebracht wird. Es muss dick genug sein, so dass die Riemenscheibe und der Riemen nicht berühren und muss dünn, um nicht an die Macht zu verschwenden, wenn jedes Element in den Schmierfilm taucht sein. Zusätzlich können die Kettenelemente zu stabilisieren etwa 12 Stahlbänder. Jedes Band ist dünn genug, so dass er leicht biegt. Wenn das Biegen, hat es eine perfekte konische Oberfläche auf seiner Seite. In dem Stapel von Bändern entspricht, wobei jedes Band auf einen leicht unterschiedlichen Übersetzungsverhältnis und damit sie übereinander gleiten und benötigen Öl dazwischen. Auch die äußeren Bänder gleiten durch die stabilisierende Kette, während das mittlere Band kann als Kettenbindung verwendet werden.
Ringkern-oder Rollenbasierte CVT
Toroidal CVT bestehen aus Platten und Rollen, die Macht zwischen den Scheiben übertragen werden. Die Scheiben können als zwei fast konischen Teilen, Punkt zu Punkt abgebildet werden, wobei die Seiten gewölbt, so dass die beiden Teile könnte das Mittelloch eines Torus zu füllen. Eine Scheibe ist der Eingang und der andere ist der Ausgang. Zwischen den Scheiben sind Walzen, die das Verhältnis abweichen und welche Übertragungsleistung von einer Seite zur anderen. Wenn der Rollenachse senkrecht zur Achse der nahen konischen Teilen, berührt das nahe konische Teile an denselben Durchmesser Orten und gibt eine 1 somit: 1 Übersetzungsverhältnis. Die Walze entlang der Achse der in der Nähe förmige Teile bewegt werden, die Änderung Winkel wie erforderlich, um den Kontakt aufrechtzuerhalten. Dies bewirkt, dass die Rolle, die in der Nähe förmige Teile mit unterschiedlichen Durchmessern und deutlich zu kontaktieren, so dass ein Übersetzungsverhältnis von etwas anderes als 1: 1. Systeme können teilweise oder vollständige Ringkern sein. Vollringkernsysteme sind die effizienteste Design, während Teil toroidals können noch erfordern einen Drehmomentwandler, und somit die Effizienz zu verlieren.
Einige torusförmigen Systeme sind auch stufenlos einstellbar, und die Richtung der Schubkraft innerhalb des CVT umgekehrt werden.
Diagramme:
- Animierte Bild von einem Toroid-CVT auf HowStuffWorks
Magnetic CVT oder MCVT
Magnetisches stufenloses Getriebe System wurde an der Universität von Sheffield 2006 entwickelt und später vermarktet. MCVT ist eine variable magnetische Übertragung, die einen elektrisch steuerbaren Getriebeübersetzung ergibt. Es kann als eine Leistungsverzweigungseinrichtung wirken und eine feste Antriebsdrehzahl von einer Antriebsmaschine auf eine variable Last, die durch den Import / Export elektrischer Energie durch einen Variator Pfad entsprechen. Die MCVT ist von besonderem Interesse als hocheffiziente Leistungsverzweigungseinrichtung für Blended parallelen Hybridfahrzeugen, sondern hat auch potenzielle Anwendungen im Bereich erneuerbare Energien, Schiffsantriebe und Antriebssektor. Die magnetische CVT nicht erzeugen ein größeres Drehmoment als ein elektrischer Motor mit gleicher Größe, so dass es nicht als Ersatz für mechanische Fahrzeuggetriebe.
Stufenloses Getriebe
Eine Untergruppe der CVT Designs sind stufenlos verstellbare Getriebe, bei dem der Bereich des Verhältnisses der Abtriebswellendrehzahl zur Eingangswellendrehzahl enthält einen Null-Verhältnis, das kontinuierlich aus einem definierten "höheren" Verhältnis nähern kann aufgerufen. Ein Null-Ausgangsdrehzahl mit einer endlichen Eingangsdrehzahl impliziert, eine unendliche Eingangs-Ausgangsdrehzahlverhältnis, das kontinuierlich von einem gegebenen endlichen Eingangswert mit einer IVT nähern kann. Niedrigen Gängen sind ein Hinweis auf niedrige Verhältnisse von Abtriebsdrehzahl zu Antriebsdrehzahl. Dieses niedrige Verhältnis ist mit dem Extrem mit IVTs genommen, was in einer "neutralen" oder Nichtantriebs "low" Gangbegrenzung, bei dem die Ausgangsdrehzahl Null ist. Anders als neutral in einem normalen Kraftfahrzeuggetriebe kann IVT Ausgangsdrehung verhindert, weil die Backdriving Verhältnis unendlich sein kann, was zu einem unglaublich hohen Rückdrehmoment ist; in einer Ratschen IVT jedoch der Ausgang frei drehen kann in der Vorwärtsrichtung.
In den ersten Jahrzehnten des 20. Jahrhunderts wurden mehrere Traktoren und Kleinlokomotiven mit reibungsPlattenÜbertragungen mit einer Ausgangsscheibe Roll auf dem Gesicht von der Eingangsscheibe gebaut. Für Scheiben gleichen Durchmessers, kann die effektive Übersetzungsverhältnis von 1 variiert werden: 1, wenn der Berührungspunkt war am Umfang der Antriebsscheibe, bis unendlich, wenn der Berührungspunkt war in der Mitte, auf -1: 1, wenn die Anlaufstelle war das entgegengesetzte Extrem. Die Übertragung auf frühen Plymouth Lokomotiven arbeiteten auf diese Weise, während auf Traktoren mit Reibscheiben, wurde der Bereich der Rückwärtsgänge in der Regel begrenzt.
Der Ratschen IVT reicht zurück bis vor den 1930er Jahren; das ursprüngliche Design wandelt eine Drehbewegung in Pendelbewegung und zurück in eine Drehbewegung mit Rollenkupplungen. Der Hub der Zwischenschwingungen einstellbar ist, Variieren der Ausgangsdrehzahl der Welle. Dieser ursprüngliche Entwurf wird heute noch hergestellt werden, und ein Beispiel und Animation dieser IVT kann hier gefunden werden. Paul B. Pires erzeugt eine kompaktere Variante, einen Ratschenmechanismus statt Rollenkupplungen verwendet, so dass es nicht auf Reibung beruhen, um die Ausgabe zu treiben. Ein Artikel und Skizze von dieser Variante finden Sie hier
Viele IVTs ergeben sich aus der Kombination eines CVT mit einem Planetengetriebesystem, das eine IVT Ausgangswellendrehgeschwindigkeit, die gleich der Differenz zwischen den beiden anderen Drehzahlen innerhalb des IVT erzwingt. Diese Konfiguration verwendet eine IVT CVT als ein stufenloser Regler der Drehzahl nach einem der drei Rotatoren des Planetengetriebesystems. Wenn zwei der PGS-Rotator Geschwindigkeiten sind der Eingang und der Ausgang des CVR, gibt es eine Einstellung des CVR, die in der IVT Ausgangsdrehzahl von Null führt. Die maximale Ausgangsleistung / Eingangsverhältnis von unendlich praktischen Möglichkeiten durch die Auswahl von zusätzlichen Eingangs- oder Ausgangszahnrad, Scheibe oder Kettenrad Größen gewählt werden, ohne die Null-Ausgabe oder die Kontinuität des gesamten Systems. Die IVT ist immer eingeschaltet, auch während der Null-Ausgangseinstellung.
IVTs kann bei einigen Implementierungen bieten eine bessere Effizienz bei der auf andere CVTs, wie in dem bevorzugten Betriebsbereich verglichen, weil die meiste Leistung fließt durch das Planetengetriebesystem und nicht das Steuer CVR. Drehmomentübertragungsfähigkeit kann erhöht werden. Es gibt auch die Möglichkeit, Strom Splits für die weitere Steigerung der Effizienz, Drehmomentübertragungsfähigkeit und eine bessere Wartung der Wirkungsgrad über einen weiten Übersetzungsbereich zu inszenieren.
Ein Beispiel eines echten IVT Hydristors weil die Fronteinheit mit dem Motor verbunden ist, kann von Null bis 27 Kubik-Inch pro Umdrehung vorwärts und null bis -10 Kubikzoll pro Umdrehung rückwärts zu verschieben. Die hintere Einheit in der Lage ist Null bis 75 Kubik-Inch pro Umdrehung. , Ob dieser Entwurf tritt der Produktion bleibt jedoch abzuwarten. Ein weiteres Beispiel eines wahren IVT, die in den letzten Betrieb genommen wurde und die unter kommerziellen Entwicklung fort ist, dass der Torotrak.
Ratschen-CVT
Ratschen CVT ist eine Übertragung, die von statischer Reibung beruht, und auf einer Reihe von Elementen, die aufeinanderfolgend verl und dann zwischen dem Antriebssystem und dem angetriebenen System gelöst, die oft mit oszillierend oder Schaltbewegung in Verbindung mit Einwegkupplungen oder Ratschen basierend dass zu berichtigen und summieren nur "vorwärts" Bewegung. Das Übersetzungsverhältnis durch Ändern Kinematik innerhalb der Schwingelemente, so dass die summierten maximale Bindung Geschwindigkeit eingestellt wird, selbst wenn die durchschnittliche Bindung Geschwindigkeit konstant bleibt eingestellt. Leistung vom Eingang zum Ausgang übertragen wird, nur wenn die Kupplung oder das Sperrglied in Eingriff ist, und somit, wenn es in einen statischen Reibungsmodus, in dem die Antriebs & amp gesperrt ist; angetriebene Dreh Oberflächen kurzzeitig zusammen drehen ohne Schlupf.
Diese CVTs erhebliche Drehmoment zu übertragen, weil ihre Haftreibung tatsächlich relativ zum Drehmomentdurchsatz erhöht, so dass ein Verrutschen unmöglich ist richtig ausgelegt Systeme. Effizienz im Allgemeinen hoch ist, weil die meisten der Gleitreibung durch eine sehr geringe Übergangskupplungsgeschwindigkeitsänderungen verursacht. Der Nachteil Ratschen CVTs ist Schwingung durch die sukzessive Übergang der Geschwindigkeit erforderlich ist, um das Element zu beschleunigen, die die zuvor in Betrieb und Abbremsen, Kraftübertragungselement zu ersetzen muss verursacht.
Ratschen CVTs unterscheiden sich von VDPs und auf Rollenbasis CVTs indem Haftreibung basierende Vorrichtungen, im Gegensatz zu einer dynamischen Reibung basierende Vorrichtungen, die erhebliche Energieverschwendung durch Schlupf Verdrehen Oberflächen. Ein Beispiel für einen Ratschen CVT ist eine als eine Fahrradgangschaltung unter US-Patent 5.516.132, in der starken Tritt Drehmoment bewirkt diesen Mechanismus, um gegen die Feder zu reagieren, Bewegen der Zahnkranz / Kettenblattanordnung in Richtung einer konzentrischen, niedrigere Gangstellung geschützt Prototyp. Wenn die Pedaldrehmoment entspannt auf ein niedrigeres Niveau, das Getriebe selbst passt zu höheren Gängen, begleitet von einem Anstieg der Übertragungs Vibration.
Hydrostatische CVTs
Hydrostatische Getriebe verwenden eine Pumpe mit variabler Verdrängung und einen Hydraulikmotor. Alle Macht ist durch Hydraulikflüssigkeit übertragen. Diese Arten können in der Regel übertragen, mehr Drehmoment, kann aber empfindlich gegenüber Verunreinigungen sein. Einige Entwürfe sind auch sehr teuer. Sie haben jedoch den Vorteil, daß der Hydraulikmotor kann direkt auf die Radnabe montiert werden, wodurch eine flexiblere Aufhängungssystem und Eliminieren Effizienzverlusten durch Reibung in der Antriebswelle und Differential-Komponenten. Diese Art der Übertragung ist relativ einfach, weil verwenden alle Vorwärts- und Rückwärtsgänge können mit einem einzigen Hebel zugegriffen werden.
Eine integrierte hydrostatische Getriebe verwendet ein einziges Gehäuse für beide Hydraulikelemente und Getriebereduzierenden Elemente. Diese Art der Übertragung tatsächlich auf einer Vielfalt von preiswerten und teuren Versionen der Reit Rasenmähern und Gartentraktoren eingesetzt.
Eine Klasse von Aufsitzrasenmäher, die vor kurzem in der Popularität mit Verbrauchern gewonnen hat Null Wenderadius Mäher. Diese Mäher sind traditionell mit Radnabe montierten Hydraulikmotoren durch kontinuierlich variable Pumpen angetrieben angetrieben worden, aber das Design ist relativ teuer.
Einige Landmaschinen können auch durch ein hydrostatisches Getriebe angetrieben werden; z.B. Landmaschinen einschließlich Häcksler, Mähdrescher, und einige Traktoren. Eine Vielzahl von schweren Erdbewegungsmaschinen von Caterpillar Inc., zB hergestellt kompakte und kleine Radlader, Raupenlader und Traktoren, rutsch gelenkten Radlader und Asphaltverdichter verwenden hydrostatische Getriebe. Hydrostatischem CVTs sind in der Regel nicht für längere Dauer hohen Drehmomenten aufgrund der Wärme, die durch das strömende Öl erzeugt wird, verwendet wird, obwohl es eine Vielzahl von Ölkühlerentwürfe, um diesem Problem zu begegnen.
Der Honda DN-01 Motorrad ist der erste straßentaugliche Verbraucher Fahrzeugs mit hydrostatischem Antrieb, die eine variable Axialkolbenpumpe mit variablem Winkel Taumelscheibe beschäftigt.
AGCO Corporation hat eine hydrostatische CVT-Getriebe in landwirtschaftlichen Maschinen eingesetzt. Das Getriebe teilt Macht zwischen hydrostatischen und mechanischen Übertragung an die Ausgangswelle über ein Planetengetriebe in der Vorwärtsrichtung. In umgekehrter die Leistungsübertragung ist vollhydrostatischen.
Naudic Incremental CVT
Dies ist ein kettengetriebenen System, das auf * Obwohl eine ICVT arbeitet, hat es die folgenden Schwäche beworben wird:
Hohe Reibungsverluste
Der Variator-Riemenscheibe eines ICVT gedrosselt mit zwei kleinen Rollen Würgen. Hier ein Würgen Riemenscheibe ist auf der gespannten Seite der Kette des ICVT positioniert. Somit gibt es eine erhebliche Belastung an diesem Würgen Riemenscheibe ist, dessen Größe proportional zur Spannung in der Kette. Jede Drosselung Riemenscheibe ist durch zwei Kettensegmenten, eines Kettensegment nach links und eine rechts der Drosselung Scheibe gezogen wird; Hier, wenn die zwei Kettensegmente zueinander parallel sind, dann ist die Last auf dem Ersticken Scheibe ist zweimal die Spannung in der Kette. Da aber die beiden Kettensegmente sind wahrscheinlich nicht miteinander während des Betriebs eines ICVT parallel sind, wird es geschätzt, daß die Last auf einem Ersticken Scheibe zwischen 1 bis 1,8-fachen der Spannung der Kette.
Auch ist eine Drosselung Scheibe sehr klein, so daß sein Hebelarm sehr klein ist. Ein größerer Hebelarm reduziert die erforderliche Kraft, um die Scheibe zu drehen. Zum Beispiel mit einem langen Schraubenschlüssel, die einen großen Hebelarm hat, um eine Mutter zu öffnen erfordert weniger Kraft als mit einem kurzen Schraubenschlüssel, die einen kleinen Hebelarm hat. Vorausgesetzt, dass der Durchmesser einer Erstickungsgefahr Scheibe zweimal der Durchmesser seines Schaftes, der zügig bemessen, so wird die Reibungswiderstandskraft bei der Außendurchmesser eines Würgen Riemenscheibe ist die Hälfte der Reibungswiderstandskraft an der Welle einer Riemenscheibe erstickt.
Shock und Haltbarkeit
Das Übersetzungsverhältnis eines ICVT hat eine Stufe innerhalb von weniger als einer vollen Umdrehung der Variator-Riemenscheibe geändert werden. Dies bedeutet, dass die Übertragungsdurchmesser des Variator-Riemenscheibe, in der Regel aus Gummi hergestellt worden ist, von einem Durchmesser, der eine Umfangslänge, die gleich einer ganzen Zahl von Zähnen auf einen anderen Durchmesser aufweist, der eine Umfangslänge, die gleich einer ist, hat es sich geändert hat ganzzahlige Anzahl von Zähnen; wie das Ändern der Übertragungs Durchmesser des Variator-Riemenscheibe von einem Durchmesser, der eine Umfangslänge von 7 Zähne einem Durchmesser, der eine Umfangslänge von 8 Zähne hat beispielsweise hat. Dies liegt daran, dass, wenn die Übertragung Durchmesser des Variator-Riemenscheibe nicht über eine Umfangslänge, die gleich einer ganzzahligen Anzahl von Zähnen ist, wie beispielsweise eine Umfangslänge von 7½ Zähne beispielsweise unsachgemäße Eingriff zwischen den Zähnen des Variator-Riemenscheibe und der Kette wird passieren. Zum Beispiel vorstellen, mit einem Fahrrad Scheibe mit 7½ Zähne; hier unsachgemäßen Eingriff zwischen der Riemenscheibe und dem Fahrrad seiner Kette auftreten wird, wenn der Zahn hinter der ½ Zahnzwischenraum ist etwa mit seiner Kette eingreifen, da er in einem Abstand von Zahn zu spät relativ zu seiner Kette ½ positioniert.
Bezüglich des vorhergehenden Absatzes die Kette eines ICVT bildet eine offene Schleife an seinem Variator-Riemenscheibe, die teilweise deckt seinen Variator-Riemenscheibe, so dass ein offener Abschnitt, der nicht durch die Kette bedeckt ist, vorhanden sind. Dies ist vergleichbar mit einem Kettenrad eines Fahrrades, wo es einen Abschnitt des Kettenrades, die durch die Kette bedeckt ist, und einen Abschnitt des Kettenrades, die nicht von der Kette bedeckt ist. Während einer vollständigen Umdrehung der Verzahnung des Variators Scheibe eines ICVT geht durch den offenen Abschnitt und wieder in Eingriff mit der Kette. Hier, wenn die Übertragung Durchmesser des Variator-Riemenscheibe hat eine ganze Anzahl von Zähnen nicht zu vertreten, wird unsachgemäße Re-Eingriff zwischen den Zähnen des Variator-Riemenscheibe und der Kette auf. Auch kann die Übertragung Durchmesser des Variator-Riemenscheibe nicht verändert werden kann, während der gezahnte Abschnitt des Variator-Riemenscheibe ist, die den gesamten offenen Abschnitt der Kettenschleife. Da dies ähnlich zu denen eine Platte über dem offenen Abschnitt einer Endloskette, die keine Expansion oder Kontraktion der Kettenschleife zulässt als zur Übertragung Messeränderung des Variators Scheibe erforderlich verklebt. Deshalb ist die Übertragungs Durchmesser des Variator-Riemenscheibe hat, um eine Stufe während eines Intervalls, in dem der Variator-Riemenscheibe dreht, von einer Anfangsposition, wo ein Teil des Zahnabschnitts des Variators Riemenscheibe ist an dem offenen Abschnitt der Kettenschleife positioniert erfassen, nicht aber geändert werden die gesamte offenen Abschnitt, auf den endgültigen Standpunkt, wo der Zahnabschnitt des Variators Riemenscheibe verläuft durch den offenen Abschnitt der Kettenschleife und ist dabei, wieder in Eingriff mit der Kette. Da es in weniger als einer vollen Umdrehung auf den Variator-Riemenscheibe aus seiner Ausgangsposition in seine im vorigen Satz genannten Endposition zu drehen, die Übertragung Durchmesser des Variator-Riemenscheibe hat, um eine Stufe in weniger als einer vollen Umdrehung geändert werden.
Darüber hinaus, wie die Übertragungsdurchmesser erhöht wird, hat die Kette sich die Schrägflächen der Riemenscheibenhälften der Variator-Riemenscheibe gedrückt werden, während die Spannung in der Kette dazu neigt, die Kette die entgegengesetzte Richtung zu ziehen. Daher ist eine große Kraft, die größer als die Spannung in der Kette ist, ist erforderlich, um die Übertragung Durchmesser ändern. Da das Übersetzungsverhältnis ist innerhalb weniger als einer vollen Umdrehung des Variators Scheibe verändert werden kann, muss eine große Kraft auf die Riemenscheibenhälften in einer sehr kurzen Zeitdauer aufgebracht werden. Wenn beispielsweise die Variator-Riemenscheibe dreht sich mit 3600 Umdrehungen pro Minute, das entspricht 60 Umdrehungen pro Sekunde ist, dann ist die erforderlich ist, um das Übersetzungsverhältnis zu ändern Kraft ist innerhalb von 1/60 Sekunden angelegt werden. Dies wäre ähnlich schlagen etwas mit einem Hammer. Daher werden hier erhebliche Stoßbelastungen an den Variator-Riemenscheibe während des Übersetzungsänderung, die die Übertragung Durchmesser erhöht angewendet. Diese Stoßbelastungen können Komfortprobleme für den Fahrer des Fahrzeugs unter Verwendung eines ICVT verursachen. Auch ein ICVT muss so gestaltet, wie in der Lage sein, diese Stoßbelastungen, die am ehesten erhöht würde die Kosten und das Gewicht eines ICVT widerstehen werden.
Drehmomentübertragungsfähigkeit und Zuverlässigkeit
Die Zähne der Riemenscheibe eines Variators ICVT durch Stifte, die von einer Riemenscheibenhälfte auf die andere Riemenscheibenhälfte und gleiten in den Nuten der Riemenscheibenhälften der Variator-Riemenscheibe erstrecken. Hier ein Drehmoment von der Kette auf die Stifte von den Stiften auf die Riemenscheibenhälften übertragen und dann. Da die Zapfen rund sind und die Nuten gekrümmt sind, werden Linienkontakt zwischen den Stiften und Nuten verwendet werden, um Kraft von den Stiften auf die Nuten übertragen. Der Betrag der Kraft, die zwischen zwei Teilen übertragen werden können, hängt von der Kontaktfläche der beiden Teile. Da die Kontaktflächen zwischen den Stiften und den Nuten sehr klein sind, ist der Betrag der Kraft, die zwischen ihnen auch die Drehmomentkapazität eines ICVT übermittelt werden können, und daher begrenzt.
Weiteres mögliches Problem bei einer ICVT ist, dass die Stifte des Variator-Riemenscheibe kann fall-out, wenn sie nicht mit ihrer Kette in Eingriff sind, und die Abnutzung der Stifte und den Nuten der Riemenscheibenhälften können einige schwerwiegende Leistungs- und Zuverlässigkeitsproblemen führen.
Cone CVTs
Die Evans Reibkegel, eine Art Kegel CVTEin Kegel CVT ändert sich die effektive Übersetzungsverhältnis mit einem oder mehreren konischen Rollen. Die einfachste Art der Konus CVT, der Einzelkonus-Version verwendet ein Rad, das entlang der Neigung des Konus bewegt, wodurch die Abweichung zwischen den schmalen und breiten Durchmesser des Kegels.
Je mehr anspruchsvoll-Doppelkonus-Mesh-System ist auch eine Art von Kegel CVT.
In einem CVT mit Schwenkzapfen, wird das Drehmoment durch Reibung aus einer variablen Anzahl von Zapfen an eine zentrale, zylinderförmige Nabe übertragen. Die Seitenfläche der Nabe ist konvex mit einem bestimmten Krümmungsradius, der kleiner ist als der Radius der Konkavität der Kegel ist. Auf diese Weise wird es nur eine Kontaktstelle zwischen jedem Konus und der Nabe zu jeder Zeit.
Eine neue CVT mit dieser Technologie, die Warko, wurde in Berlin während des 6. Internationalen CTI Symposium Innovative Fahrzeug-Getriebe auf 03 bis 07 Dezember 2007 vorgelegt.
Ein besonderes Merkmal der Warko ist das Fehlen einer Kupplung: Der Motor ist stets mit den Rädern verbunden ist, und der hintere Antrieb mittels eines Umlaufsystems Leistung ergibt. Dieses System, mit dem Namen "Leistungsaufteilung", kann der Motor einen "Leerlauf" haben: wenn der Motor dreht, wird der Variator für die Motordreh zu kompensieren, so dass der äußere Zahnkranz stationär bleibt.
Radial-Rollen CVT
Das Arbeitsprinzip dieser CVT ist ähnlich der konventionellen Ölpumpen, aber statt Pumpen von Öl, gemeinsame Stahlwalzen komprimiert.
Die Bewegungsübertragung zwischen den Rollen und den Rotoren wird durch eine angepasste Antriebsflüssigkeit, die die richtige Reibung zwischen den Oberflächen gewährleistet und verlangsamt das Tragen derselben unterstützt. Im Gegensatz zu anderen Systemen, werden die radialen Rollen nicht eine tangentiale Geschwindigkeitsänderung entlang der Kontaktlinien an den Rotoren zu zeigen. Daraus eine größere mechanische Effizienz und Arbeitsleben beansprucht.
Planetary CVT
In einem Planeten CVT, wird das Übersetzungsverhältnis durch Kippen der Achsen der Kugeln in einer kontinuierlichen Weise, um verschiedene Kontaktradien vorzusehen, was wiederum Laufwerk Eingangs- und Ausgangsscheiben verschoben. Das System kann mehrere "Planeten" haben, um das Drehmoment durch mehrere Fluid Patches zu übertragen. Eine kommerzielle Umsetzung ist die NuVinci Continuously Variable Transmission.
Geschichte
Leonardo da Vinci, in 1490, konzipiert eine stufenlose stufenlos variables Getriebe. Milton Reeves erfand eine verstellbare Getriebe für Säge Fräsmaschine im Jahr 1879, das er sein erstes Auto angewendet 1896 Das erste Patent für eine Reibungs-basierte Riemen CVT für ein Auto wurde in Europa von Daimler und Benz im Jahr 1886 eingereicht, und eine US- Patent für ein Toroid-CVT wurde 1935 erteilt.
Im Jahr 1910 Zenith Motorräder baute ein V-Twin-motorigen Motorrad mit dem Gradua-Gear, der ein CVT war. Im Jahr 1912, der britische Motorradhersteller Rudge baute die Rudge Multigear. Die Multi war eine stark verbesserte Version von Zenith Gradua-Gear.
Eine frühe Anwendung von CVT war in der britischen Clyno Auto, im Jahr 1923 eingeführt.
Im Jahr 1926 produzierte George Constantin die Constantin Auto mit einem reibungslosen, effizienten, Trägheitsmassen CVT, das er im Jahre 1923 erfunden hatte, in die zwei Zylindermotor gebaut.
Ein CVT namens Variomatic, wurde vom Hub van Doorne, Mitbegründer von Van Doorne die Automobiel Fabriek entworfen und gebaut, in den späten 1950er Jahren, die speziell auf ein automatisches Getriebe für ein kleines, erschwingliches Auto zu produzieren. Der erste DAF Wagen mit van Doorne des CVT, der DAF 600, wurde im Jahre 1958 Van Doorne Patente hergestellt wurden später zu einer Firma namens VDT, wenn der Pkw-Sparte von Volvo wurde im Jahr 1975 verkauft werden übertragen; seiner CVT wurde in der Volvo 340 verwendet, 1995 wurde VDT der Robert Bosch GmbH erworben.
Für das Modelljahr 1965 Wheel Horse Products, Inc., South Bend, Indiana, USA, wurden die ersten Gartentraktoren mit einem Hydraulik-CVT ausgestattet. Die Modelle 875 und 1075 enthalten eine Eaton hergestellt verstellbaren Taumelscheibenpumpe und Konstantzahnradhydraulikmotor kombiniert in einem kompakten Paket, das direkt mit dem patentierten Wheel Horse Unidrive ™ Getriebe angebracht. Reverse wurde durch Umkehren der Strömung der Pumpe durch Über Zentrierung der Taumelscheibe erzeugt wird. Beschleunigung begrenzt und durch die Verwendung von Druckspeicher / Entlastungsventile zwischen der Pumpe und dem Motor angeordnet ist geglättet, um die plötzlichen Veränderungen in der Geschwindigkeit mit einem Gleichhydraulikkupplung möglich zu verhindern. Nachfolgende Versionen enthalten feste Schrägscheibenölmotor und Kugel Pumpen und wurden sowohl von Eaton und Sundstrand Corp. sourced
Viele Motorschlitten mit einem Gummiband CVT. Im Jahr 1974 bot Rokon ein Motorrad mit einem Gummiband CVT.
CVTs sind in einigen Geländewagen eingesetzt. Das erste ATV mit CVT ausgestattet war Polaris Trail Boss im Jahr 1985.
Im Februar 1987, Subaru startete die Justy in Tokyo mit einem elektronisch gesteuerten stufenlosen Getriebes von Fuji Heavy Industries, die Subaru besitzt entwickelt. Die Produktion wurde auf 500 Einheiten pro Monat begrenzt, wie Van Doorne nur produzieren so viele Stahlgürtel für sie. Im Juni erhöhte Lieferungen bis 3.000 pro Monat und Subaru reagierte durch die Installation des zusätzlichen Volumens in Getrieben für ihre Rex MikroOCAR. Im Jahr 1989 wurde der Justy das erste Serienfahrzeug in den USA, um CVT-Technologie bieten. Während die Justy sah nur begrenzten Erfolg, Subaru weiterhin in seiner CVT kei Autos bis zum heutigen Tag, aber auch an andere Hersteller liefern es. Subaru bietet CVT auf 2014 Outback, Legacy, Forester, Impreza, und Crosstrek.
Im Sommer 1987 wurde die Ford Fiesta und Fiat Uno wurde der erste Mainstream der europäischen Autos mit Stahlgürtel CVT ausgestattet werden. Das CVT, der Ford CTX wurde von Ford, Van Doorne und Fiat entwickelt, mit der Arbeit an dem Getriebe ab 1976.
Die 1992 Nissan March enthaltenen Nissan N-CVT basierend auf dem Fuji Heavy Industries ECVT. In den späten 1990er Jahren entwickelt Nissan seine eigene CVT, der für höhere Drehmoment erlaubt und enthalten einen Drehmomentwandler. Dieses Getriebe wurde in einer Reihe von japanischen Markt Modellen verwendet. Nissan ist auch der einzige Automobilhersteller, um eine Rollenbasierte CVT auf den Markt in den letzten Jahren zu bringen. Ihre Toroid-CVT, mit dem Namen der Extroid, war auf dem japanischen Markt Y34 Nissan Gloria und V35 Skyline GT-8 zur Verfügung. Allerdings wurde das Getriebe nicht übertragen, wenn der Cedric / Gloria wurde von der Nissan Fuga im Jahr 2004. Der Nissan Murano, im Jahr 2003 eingeführt und der Nissan Rogue, im Jahr 2007 eingeführt, ersetzt wird, auch CVT in ihrem Automatikgetriebe Modelle verwenden. In einem Nissan Pressemitteilung, 12. Juli 2006 kündigte Nissan eine riesige Umstellung auf CVT-Getriebe, wenn sie ihre XTRONIC CVT-Technologie ausgewählt für alle automatischen Versionen der Fahrzeuge Versa, Würfel, Sentra, Altima und Maxima in Nordamerika, so dass das CVT eine Mainstream Übertragungssystem. Eine wichtige Motivation für Nissan, um einen Schalter zu CVTs zu machen war als Teil ihrer "Green Program 2010" zur Verringerung der CO2-Emissionen bis zum Jahr 2010. Das CVT in Nissan Maxima, Murano und der V6-Version des Altima Ziel gilt als das sein, weltweit erste "3.5L Klasse" Gürtel CVT und kann viel höhere Drehmomentbelastungen als andere Band CVTs zu halten.
Nach dem Studium der Riemenscheibe-basierte CVT für die Jahre, Honda führte auch ihre eigene Version von der 1995 Honda Civic VTi. Dubbed Honda Multi Matic, akzeptiert diese CVT-Getriebe ein höheres Drehmoment als herkömmliche Riemenscheibe CVTs und enthält auch einen Drehmomentwandler für "Kriechen" Aktion. Das CVT ist auch derzeit in der Honda City ZX, die in Indien und Honda City Vario in Pakistan, hergestellt verwendet.
Im Jahr 1996, Fendt, einem in Deutschland ansässigen Traktorenhersteller, veröffentlichte die erste Schwerlastzugmaschine mit einem hydrostatischen CVT mit der Fendt Vario 926. Ein Jahr später wurde von Fendt AGCO Corporation erworben, die die Verwendung des Getriebes erweitert ausgestattet werden der Challenger Traktoren, Massey Ferguson und TerraGator Marken von Maschinen, die auch von AGCO gehören. Weit über 100.000 Traktoren wurden mit diesem Getriebe-Design gefertigt.
Toyota verwendet ein Leistungsverzweigungsgetriebe in der 1997 Prius, und alle nachfolgenden Toyota- und Lexus-Hybriden international verkauft weiterhin das System nutzen. Die HSD wird auch als eine elektronisch gesteuerte kontinuierlich variable Getriebe bezeichnet. Das PST erlaubt entweder der Elektromotor oder der Brennkraftmaschine oder beides, um das Fahrzeug anzutreiben. In ICE-only-Modus wird ein Teil der Kraft des Motors mechanisch mit dem Antriebsstrang verbunden ist, mit der andere Teil durch einen Generator und ein Motor gehen. Die Menge an Energie, die durch den elektrischen Pfad kanalisiert die wirksame Getriebeübersetzung. Toyota bietet auch eine Nicht-Hybrid-CVT genannt Multidrive für Modelle wie Avensis.
Audi hat seit dem Jahr 2000 bot eine Ketten-CVT als Option für einige seiner größeren Motormodelle, zum Beispiel der A4 3.0 L V6.
Fiat im Jahr 2000 bot ein Cone-CVT als Option für ihre Hit-Modell Fiat Punto und Lancia Y.
BMW verwendet ein Riemenantrieb CVT als Option für den niedrigen und mittleren Bereich MINI im Jahr 2001 aufzugeben es nur auf der aufgeladenen Version des Autos, wo die erhöhte Drehmomente verlangt ein herkömmliches Automatikgetriebe. Das CVT könnte auch manuell "verschoben" werden, falls gewünscht mit Software-simulierten Schaltpunkte.
MG-Rover verwendet ein identisches ZF CVT-Getriebe auf dem Rover 45 und MG ZS-Modelle.
GM stellte seine Version des CVT als VTi 2002 bekannt Es wurde in den Saturn Vue und Saturn Ion-Modelle verwendet.
Im Jahr 2002 war der Suzuki Burgman 650 der größte Hubraum Motorroller in der Welt, und die erste Zweiradfahrzeug, eine elektrisch gesteuerte CVT-Funktion.
Ford führte eine kettengetriebene CVT als CFT30 in ihrem 2005 Ford Freestyle bekannt, Ford Five Hundred und Mercury Montego. Die Übertragung wurde in Zusammenarbeit mit deutschen Automobilzulieferer ZF Friedrichshafen entwickelt und wurde in Batavia, Ohio in Batavia Transmissions LLC, bis 22. März 2007 produziert die Batavia Pflanze produziert auch die riemengetriebenen CFT23 CVT, die in der Ford Focus C-MAX ging. Ford auch Escort und Orion-Modelle verkauft in Europa mit CVTs in den 1980er und 1990er Jahren.
Die Vertragsvereinbarungen wurden 2005 zwischen MTD Products und Torotrak für das erste volle Ringkernsystem eingerichtet, um für Gartengeräte, wie Jet-Ski, Ski-Handys hergestellt werden und Aufsitzmäher.
Der 2007 Dodge Caliber und die damit verbundene Jeep Compass und Jeep Patriot beschäftigen ein CVT mit einer variablen Riemenscheibensystem als optionale Automatikgetriebe.
Der Mitsubishi Lancer Modell 2008 ist mit CVT-Getriebe wie das Automatikgetriebe. DE und ES-Modelle erhalten eine Standard-CVT mit Drive und niedrigen Gängen; Die GTS-Modell ist mit einer Standard-Laufwerk und einem Sportronic-Modus, der es dem Fahrer, 6 verschiedene voreingestellte Getriebeübersetzungen zu verwenden ermöglicht.
Der 2009er SEAT Exeo ist verfügbar mit einem CVT-Automatikgetriebe als Option für den 2.0 TSI 200 PS-Benzinmotor, mit wählbarer 'Sechs-Geschwindigkeiten.
In 2010 hat das US-Patentamt Patentnummer 7647768 B1 für eine Reihe von hydraulischen Drehmomentwandler, die hydraulischen Reibungs anstatt mechanische Reibung verwenden als CVT.
Suzuki hat CVT seit 2010 auf ihren SX4 und Kizashi-Modelle verwendet.
Die 2013-2015 Honda Accord verfügt über eine optionale CVT auf den 4-Zylinder-LX und EX-Modelle und ist standardmäßig auf der oberen EX-L trimmen. Das CVT bietet entweder bessere Gasmeilenzahl mit Hilfe der Eco-Modus-Taste oder eine bessere Leistung im Sport-Modus.
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