يُشار إلى ناقل الحركة الأوتوماتيكي الذي يمكنه التبديل بسلاسة بين نطاق مستمر من نسب التروس المفيدة باسم ناقل حركة متغير باستمرار (CVT) ، يُعرف أيضًا باسم ناقل حركة بدون تغيير. ناقل حركة أحادي السرعة ، ناقل حركة غير متدرج ، ناقل حركة بكرة ، أو ، على حساب الطرادات ، ناقل حركة "دوران وانطلق".
في المقابل ، توفر عمليات النقل الميكانيكية الأخرى عددًا محدودًا من نسب التروس. مع التحكم الصحيح ، قد تمكن مرونة CVT عمود الإدخال من الحفاظ على ثبات سرعته الزاوية حتى عندما تتغير سرعة الإخراج.
في حين أنه أقل كفاءة من ناقل الحركة اليدوي ، فإن التصميم الذي يحركه الحزام يحقق متوسط كفاءة يبلغ حوالي 88٪ ، وهو ما يمكن تبريره من خلال انخفاض تكاليف الإنتاج والقدرة على تشغيل المحرك بأقصى سرعته الفعالة على نطاق من سرعات الإخراج.
أنواع الإرسال
يدوي
دليل متسلسل
غير متزامن
المنتقى
تلقائي
مانوماتيك
شبه آلي
الكهربائية الهيدروليكية
القابض المزدوج
متغير باستمرار
تروس الدراجات
تروس Derailleur
تروس المحور
عندما تكون الطاقة أكثر أهمية من الاقتصاد ، يمكن تعديل نسبة CVT للسماح للمحرك بالدوران عند RPM الذي ينتج أكبر قدر من الطاقة. هذا عادة ما يكون أعلى من RPM حيث يتم تحقيق أقصى قدر من الكفاءة. يوفر ناقل الحركة المتغير الذي يحركه الحزام أيضًا سهولة الاستخدام والبساطة الميكانيكية في التطبيقات منخفضة الكتلة وعزم الدوران (مثل الدراجات البخارية ذات المحركات).
لا يستلزم CVT وجود القابض. ومع ذلك ، تتم إضافة قابض طرد مركزي إلى بعض المركبات (مثل الدراجات النارية) لتسهيل الموقف "المحايد" ، وهو أمر مفيد عند التباطؤ أو الرجوع يدويًا إلى مكان وقوف السيارات.
الاستخدامات
المركبات ذات المحركات
يتم استخدام CVTs ذات الأحزمة المطاطية البسيطة (محيط ثابت غير ممتد مصنوع باستخدام مواد متنوعة عالية التحمل ومرنة) بشكل شائع في المركبات الصغيرة المزودة بمحركات ، حيث تفوق بساطتها الميكانيكية وسهولة استخدامها عدم كفاءتها النسبية. يتم استخدام CVTs ، عادةً من الحزام المطاطي أو مجموعة البكرات المتغيرة ، في جميع عربات الثلج تقريبًا ، ومركبات الخدمات ، وعربات الجولف ، والدراجات البخارية.
تم حظر CVTs ، إلى جانب العديد من الأنظمة الإلكترونية الأخرى ومساعدات السائق ، من Formula One في عام 1994 بسبب مخاوف بشأن ارتفاع تكاليف البحث والتطوير والحفاظ على مستوى معين من مشاركة السائق مع المركبات.
تم تطوير أنظمة CVT للعربات الصغيرة مؤخرًا [متى؟] وأثبتت أنها تحسن الأداء ومتوسط العمر المتوقع للمحرك. يستخدم نظام CVT أيضًا في خط سيارات الطرق الوعرة لسيارات Tom.
عدد قليل من المركبات التي تقدم CVT هي مزيج كرايسلر باسيفيكا ، و Passage C-MAX نصف ونصف ، و Mitsubishi Lancer ، و Evade Type ، و Toyota Corolla ، ومستوى Scion للذكاء ، و Honda Understanding ، و Fit ، و CR-Z half و half، CR-V، Capa، Honda Urban، Honda Accord، the Nissan Tiida / Versa (SL، SV، and Note S بالإضافة إلى أو أعلى الموديلات)، Block، Juke، Sentra، Altima، Maxima، 2013 1.2 Note، Rebel و X-Trail و Murano و Pathfinder و Radiant وغير المكسيكي Micra و Jeep Loyalist و Compass و Suzuki SX4 S-Cross و Subaru Forester و Impreza و Heritage و Outback و Crosstrek و Suzuki Kizashi و Toyota Allion 2009 وما بعده و Toyota Premio 2009 وما بعده و Toyota Avalon و Toyota Imprint X وما إلى ذلك.
يجب فصل CVTs عن ناقل حركة مشاركة الطاقة (PSTs) ، والتي توجد في السيارات الهجينة المعاصرة مثل Toyota Prius و Highlander و Camry ، بالإضافة إلى سيارات الدفع الرباعي Nissan Altima و Ford Escape Hybrid SUV. تستخدم تقنية PST مدخلي محرك رئيسي وتغير نسبة مساهماتهما إلى سرعة الإخراج والطاقة ، بينما تستخدم تقنية CVT مدخل محرك رئيسي واحد فقط وتنتج سرعات خرج متغيرة وعزم دوران. هذه الإذاعات متعارضة تمامًا.
تم استخدام محركات الحزام المتغيرة في المعدات الزراعية ، بما في ذلك حصادات الحصادات ، منذ الخمسينيات من القرن الماضي. تستخدم العديد من الجرارات الصغيرة وجزازات العشب ذاتية الدفع للمنزل والحديقة حزامًا مطاطيًا بسيطًا CVT أيضًا. تعتبر الأجهزة الهيدروستاتيكية أكثر شيوعًا في الآلات الأكبر حجمًا ؛ يتم استخدام أحزمة منزلقة في جزازات ذاتية الحركة خلف المشي.
عندما يتم توقيت الحركة المتذبذبة مع حركة المكابس ، فإن تصعيد CVTs التي تحول الحركة الدورانية إلى حركة متذبذبة والعودة إلى الحركة الدوارة باستخدام قوابض الأسطوانة تكون مناسبة بشكل جيد للمحركات الترددية. هذه الطريقة لها مستقبل واعد لأن تصعيد CVTs هي أيضًا IVT (فهي توفر وظيفة القابض) ولها كفاءة كبيرة في استخدام الطاقة. قد تساعد الشركات المصنعة في تلبية حدود التلوث المستقبلية مع تعزيز أداء المحركات الترددية.
يتم تقليص حجم المحركات الكهربائية.
بدلاً من أن يتم تحديد أبعادها بناءً على الحد الأقصى لعزم الدوران (على سبيل المثال ، ذلك الضروري لبدء التشغيل أو في حالة الحمل الزائد الميكانيكي المفاجئ) ، يمكن تحديد أبعاد المحركات التي تستخدم هذا النوع من CVT عن طريق مطابقة أقصى قوة مع السرعة القصوى المقصودة (سرعة السيارة على سبيل المثال). يتم استخدام هذا CVT فقط أثناء بدء التشغيل أو في حالة الحمل الزائد الميكانيكي ، وقد يتم فصله معظم الوقت ، مع إرسال المحرك لعزم الدوران مباشرةً إلى الخرج. لجعل هذه التعديلات آلية ، يمكن تنفيذ مفاهيم جديدة مثل تغيير نسبة علبة التروس إلى عزم الدوران المقاوم وقوابض الطرد المركزي.
للدراجات
تم اقتراح السقاطة CVT. يقوم العمود المرفقي بتأرجح رافعة ، مما ينتج عنه حركة متبادلة للحامل المزدوج ، والذي يدير العجلة أثناء تقدمها للخلف باتجاه العجلة. منذ عام 2007 ، تم تقديم ناقل الحركة المتغير باستمرار NuVinci.
نقل الطاقة المتوسطة والعالية
في المعدات الزراعية ومعدات الحفر الصغيرة والمتوسطة الحجم ، تنتشر CVTs الهيدروستاتيكية على نطاق واسع. نظرًا لأن محركات هذه الآلات غالبًا ما يتم تشغيلها بمستويات طاقة ثابتة لتزويد الطاقة الهيدروليكية أو لتشغيل الآلات ، يتم مواجهة خسائر الكفاءة الميكانيكية من خلال تحسين الكفاءة التشغيلية ، مثل أوقات المكوك الأمامية العكسية الأقصر في أنشطة تحريك التربة. يتم تغيير خرج الإرسال لتنظيم كل من سرعة واتجاه الحركة.
هذا مفيد بشكل خاص في المعدات المصممة للدوران حول محور أو انزلاق باستخدام القوة التفاضلية ، حيث يمكن بسهولة توفير إجراء التوجيه التفاضلي المطلوب بواسطة CVTs المستقلة ، مما يسمح بإنجاز التوجيه دون فقد الكبح أو فقدان جهد الجر والسماح للماكينة بالدوران في مكانها . يسمح ناقل الحركة CVT بالتحكم في السرعة الأمامية للجرار أو الحصادة بشكل مستقل عن سرعة المحرك أثناء أنشطة القص أو الحصاد. وهذا يمكّن المشغل من الإبطاء أو السرعة حسب الحاجة لاستيعاب الاختلافات في سمك المحصول.
أنظمة إنتاج الكهرباء
منذ الخمسينيات من القرن الماضي ، تم استخدام CVTs في أنظمة توليد الطاقة الكهربائية للطائرات ، ومنذ أوائل السبعينيات ، في Sports Car Club of America (SCCA) سيارات سباق Formula 500.
تتضمن بعض مكابس الحفر وآلات الطحن نظام CVT القائم على بكرة مع زوج من أنصاف البكرة المخروطية القابلة للتعديل يدويًا على عمود الإخراج والتي يمر من خلالها حزام محرك عريض من حلقات المحرك. من ناحية أخرى ، يتم تثبيت البكرة الموجودة على المحرك بشكل عام في القطر أو لديها عدد من الخطوات ذات القطر المحدد للسماح بمجموعة متنوعة من نطاقات السرعة.
في مكبس الحفر ، يتم توصيل عجلة يدوية مميزة بمقياس يتوافق مع سرعة الماكينة المختارة بنظام تروس التخفيض ، مما يسمح للمشغل بإدارة التباعد بين نصفي البكرة بدقة. يقوم عرض الفجوة هذا بتعديل نسبة السرعة بين البكرة الثابتة للمحرك والبكرة المتغيرة لعمود الإخراج ، مما يؤدي إلى ضبط سرعة الظرف. في ناقل الحركة بالحزام ، تُستخدم بكرة الموتر لسحب أو تحرير الركود في الحزام مع تغيير السرعة. في معظم الأوقات ، يجب تغيير السرعة أثناء تشغيل المحرك.
لتحسين سرعة الدوران ، يتم عادةً إقران مولدات الحث ذات التغذية المزدوجة بصناديق تروس متعددة المراحل. يمكن استبدال علب التروس هذه بـ CVTs بالكامل في المستقبل ، ولكن فقط الصناديق المجهزة بالكامل لأنها توفر كفاءة ميكانيكية كافية.
يمكن تركيب ناقل الحركة المتغير وعجلة الموازنة بين مصدر للطاقة (مثل توربينات الرياح) والمولد. عندما يكون مصدر الطاقة كافيًا ، يتم توصيل المولد مباشرة بـ CVT ، الذي ينظم سرعته الدورانية. عندما ينخفض إلى ما دون مستوى معين ، يتم إيقاف تشغيل المولد ويتم إطلاق الطاقة الموجودة في دولاب الموازنة. فقط عندما تكون سرعة دولاب الموازنة كافية ، يتم تحويل الطاقة الحركية إلى كهرباء ، بشكل متقطع ولكن دائمًا بالسرعة المثالية.
في عام 2016 ، كشفت مجموعة فيات كرايسلر للسيارات ، الولايات المتحدة المحدودة ، النقاب عن سيارة كرايسلر باسيفيكا هايبرد 2017 ، التي تحتوي على CVT بدلاً من 9 سرعات أوتوماتيكية في سيارات البنزين.
طورت تويوتا ناقل حركة CVT جديد تمامًا لسيارة تويوتا كورولا هاتشباك 2019 ، مكتمل بـ "ترس الإطلاق" أو ترس أول مادي من ناقل حركة أوتوماتيكي تقليدي بجانب بكرة CVT. من 0 إلى 25 ميلاً في الساعة ، سيبقى صندوق التروس في ترس الإطلاق هذا للمساعدة في التسارع من التوقف ولزيادة متانة CVT. سيتحول صندوق التروس إلى بكرة CVT بعد 25 ميلاً في الساعة.
أسماء التسويق
Lineartronic: سوبارو
Xtronic Jatco: نيسان ورينو
K CVT، CVTi، eCVT: Toyota، Honda
INVECS-III: ميتسوبيشي
Multitronic: فولكس فاجن ، أودي
أوتوترونيك: مرسيدس
