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Un fluide CVT entièrement synthétique

Une transmission automatique qui peut basculer en douceur entre une gamme continue de rapports de démultiplication utiles est appelée transmission à variation continue (CVT), également connue sous le nom de transmission sans changement de vitesse. Transmission à une vitesse, transmission à variation continue, transmission à poulie ou, à cause des croiseurs, une transmission "tourner et partir".

D'autres transmissions mécaniques, en comparaison, ne fournissent qu'un nombre limité de rapports de démultiplication. Avec le bon contrôle, la flexibilité d'une CVT peut permettre à l'arbre d'entrée de maintenir sa vitesse angulaire constante même lorsque la vitesse de sortie change.



Bien que moins efficace qu'une transmission manuelle, une conception à entraînement par courroie atteint une efficacité moyenne d'environ 88%, ce qui peut être justifié par des coûts de production inférieurs et la capacité de faire tourner le moteur à sa vitesse la plus efficace sur une plage de vitesses de sortie.

Modes de transmission


Manuel

Manuel séquentiel

Non synchrone

Présélecteur

Automatique

Manumatique

Semi-automatique

Électrohydraulique

Double embrayage

Variable en continu

Engrenage vélo

Dérailleurs

Engrenages de moyeu









Lorsque la puissance est plus importante que l'économie, le rapport CVT peut être ajusté pour permettre au moteur de tourner au régime qui produit le plus de puissance. Ceci est généralement plus élevé que le RPM auquel l'efficacité maximale est atteinte. Une CVT entraînée par courroie offre également une facilité d'utilisation et une simplicité mécanique dans les applications à faible masse et à faible couple (telles que les scooters).


Une CVT ne nécessite pas la présence d'un embrayage. Néanmoins, un embrayage centrifuge est ajouté à certains véhicules (par exemple, les motos) pour faciliter une position «neutre», ce qui est utile au ralenti ou en marche arrière manuelle dans une place de stationnement.


LES USAGES

chain continuously variable transmissions (CVT): Dynamics and control
chain continuously variable transmissions (CVT): Dynamics and control

Véhicules à moteur

Les CVT avec de simples courroies en caoutchouc (circonférence fixe non extensible fabriquée à partir de divers matériaux hautement durables et flexibles) sont couramment utilisées dans les petits véhicules motorisés, où leur simplicité mécanique et leur facilité d'utilisation l'emportent sur leur relative inefficacité. Les CVT, généralement de type courroie en caoutchouc ou poulie variable, sont utilisées dans presque toutes les motoneiges, véhicules utilitaires, voiturettes de golf et scooters.


Les CVT, ainsi que plusieurs autres systèmes électroniques et aides à la conduite, ont été interdits de Formule 1 en 1994 en raison de préoccupations concernant l'augmentation des coûts de R&D et le maintien d'un certain niveau d'implication du conducteur dans les véhicules.


Les systèmes CVT pour karts à pédales ont récemment été développés et se sont avérés améliorer les performances et la durée de vie du moteur. Le système CVT est également utilisé dans la gamme de véhicules tout-terrain Tom car.

Quelques véhicules qui offrent CVT sont le mélange Chrysler Pacifica, le Passage C-MAX moitié-moitié, la Mitsubishi Lancer, le type Evade, la Toyota Corolla, le niveau d'intelligence Scion, le Honda Understanding, Fit, CR-Z moitié et Half, CR-V, Capa, Honda Urban, Honda Accord, Nissan Tiida/Versa (SL, SV et Note S en plus ou modèles supérieurs), Block, Juke, Sentra, Altima, Maxima, 2013 1.2 Note, Rebel , X-Trail, Murano, Pathfinder, Radiant et la Micra non mexicaine, les Jeep Loyalist et Compass, la Suzuki SX4 S-Cross et les Subaru Forester, Impreza, Heritage, Outback et Crosstrek, Suzuki Kizashi, Toyota Allion à partir de 2009 , Toyota Premio à partir de 2009, Toyota Avalon, Toyota Imprint X, etc.



Les CVT doivent être séparées des transmissions à partage de puissance (PST), que l'on trouve dans les véhicules hybrides contemporains tels que les Toyota Prius, Highlander et Camry, ainsi que les VUS hybrides Nissan Altima et Ford Escape. La technologie PST utilise deux entrées de moteur principal et modifie le rapport de leurs contributions à la vitesse et à la puissance de sortie, tandis que la technologie CVT utilise une seule entrée de moteur principal et produit des vitesses et un couple de sortie variables. Ces émissions sont diamétralement opposées.


Dès les années 1950, les transmissions à courroie variable étaient utilisées dans les équipements agricoles, y compris les moissonneuses-batteuses. De nombreux petits tracteurs et tondeuses à gazon automotrices pour la maison et le jardin utilisent également une simple courroie en caoutchouc CVT. Les appareils hydrostatiques sont plus populaires sur les grosses machines ; les courroies coulissantes sont utilisées sur les tondeuses automotrices à conducteur marchant.


Lorsque le mouvement oscillant est synchronisé avec celui des pistons, les CVT à cliquet qui convertissent le mouvement rotatif en mouvement oscillant et reviennent au mouvement rotatif en utilisant des embrayages à rouleaux sont bien adaptés aux moteurs alternatifs. Cette méthode a un avenir prometteur car les CVT à cliquet sont également IVT (elles assurent la fonction d'embrayage) et ont une grande efficacité énergétique. Ils pourraient aider les fabricants à respecter les futures limites de pollution tout en améliorant les performances des moteurs à pistons.


Les moteurs électriques sont réduits.

Au lieu d'être dimensionnés en fonction du couple maximal (par exemple, celui nécessaire au démarrage ou en cas de surcharge mécanique brutale), les moteurs utilisant ce type de CVT peuvent être dimensionnés en faisant correspondre la puissance maximale avec la vitesse maximale prévue (celle d'un véhicule par exemple). Une telle CVT n'est utilisée qu'au démarrage ou en cas de surcharge mécanique, et elle peut être débranchée la plupart du temps, le moteur envoyant le couple directement à la sortie. Pour automatiser ces ajustements, de nouveaux concepts tels que le passage du rapport de boîte de vitesses au couple résistant et aux embrayages centrifuges peuvent être mis en œuvre.


Pour les vélos

Une CVT à cliquet a été proposée. Le pédalier fait pivoter un levier, qui produit l'action alternative d'une double crémaillère, qui fait tourner la roue à mesure qu'elle avance vers l'arrière et vers la roue. Depuis 2007, la transmission à variation continue NuVinci est offerte.


Transferts de moyenne et forte puissance

Dans les équipements agricoles et de terrassement de petite et moyenne taille, les CVT hydrostatiques sont très répandues. Étant donné que les moteurs de ces machines fonctionnent souvent à des niveaux de puissance constants pour fournir de l'énergie hydraulique ou pour alimenter des machines, les pertes d'efficacité mécanique sont compensées par une efficacité opérationnelle améliorée, comme des temps de navette avant-arrière plus courts dans les activités de terrassement. La sortie de transmission est modifiée pour réguler à la fois la vitesse et la direction du mouvement.

Ceci est particulièrement utile dans les équipements conçus pour pivoter ou déraper en utilisant une puissance différentielle, car l'action de direction différentielle requise peut facilement être fournie par des CVT indépendantes, ce qui permet d'effectuer la direction sans perte de freinage ni perte d'effort de traction et permettant à la machine de pivoter sur place. . Une CVT permet de contrôler la vitesse d'avancement d'un tracteur ou d'une moissonneuse-batteuse indépendamment du régime moteur pendant les activités de tonte ou de récolte. Cela permet à l'opérateur de ralentir ou d'accélérer au besoin pour s'adapter aux différences d'épaisseur de récolte.



Systèmes de production d'électricité

Depuis les années 1950, les CVT sont utilisées dans les systèmes de production d'énergie électrique des avions et, depuis le début des années 1970, dans les véhicules de course de Formule 500 du Sports Car Club of America (SCCA).


Certaines perceuses à colonne et fraiseuses comprennent un système CVT à poulie avec une paire de moitiés de poulie coniques réglables manuellement sur l'arbre de sortie à travers lesquelles une large courroie d'entraînement du moteur boucle. La poulie sur le moteur, d'autre part, est généralement de diamètre fixe ou comporte un certain nombre d'étapes de diamètre donné pour permettre une variété de plages de vitesse.

Sur la perceuse à colonne, un volant marqué d'une échelle correspondant à la vitesse de la machine choisie est relié à un système de démultiplication, permettant à l'opérateur de gérer avec précision l'espacement entre les moitiés de poulie. Cette largeur d'entrefer modifie ainsi le rapport de vitesse entre la poulie fixe du moteur et la poulie variable de l'arbre de sortie, en ajustant la vitesse du mandrin. Dans une transmission par courroie, une poulie tendeur est utilisée pour rattraper ou relâcher le mou de la courroie lorsque la vitesse est modifiée. La plupart du temps, la vitesse doit être modifiée pendant que le moteur fonctionne.

Pour améliorer la vitesse de rotation, les générateurs à induction à double alimentation sont généralement associés à des boîtes de vitesses à plusieurs étages. Ces boîtes de vitesses pourraient être remplacées par des CVT complètes à l'avenir, mais uniquement des boîtes à engrenages complets car elles offrent une efficacité mécanique adéquate.


Une CVT et un volant d'inertie peuvent être installés entre une source d'énergie (comme une éolienne) et le générateur. Lorsque l'alimentation en énergie est suffisante, le générateur est directement connecté à la CVT, qui régule sa vitesse de rotation. Lorsqu'il tombe en dessous d'un certain niveau, le générateur s'éteint et l'énergie contenue dans le volant est libérée. Ce n'est que lorsque la vitesse du volant d'inertie est suffisante que l'énergie cinétique se transforme en électricité, de façon sporadique mais toujours au rythme idéal.



En 2016, FCA US LLC a dévoilé la mini-fourgonnette Chrysler Pacifica hybride 2017, qui a une CVT plutôt que la boîte automatique à 9 vitesses que l'on voit dans les véhicules à essence.


Toyota a développé une toute nouvelle CVT pour la Toyota Corolla Hatchback 2019, avec un "pignon de lancement" ou une première vitesse physique d'une transmission automatique conventionnelle à côté de la poulie CVT. De 0 à 25 mph, la boîte de vitesses resterait dans cette vitesse de lancement pour aider à l'accélération à partir d'un arrêt et pour augmenter la durabilité de la CVT. La boîte de vitesses passerait à la poulie CVT après 25 mph.



Noms commerciaux


Linéairetronique : Subaru

Xtronic Jatco : Nissan, Renault

K CVT, CVTi, eCVT : Toyota, Honda

INVECS-III : Mitsubishi

Multitronique : Volkswagen, Audi

Autotronic : Mercedes



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