Caja de cambios multitronic cvt

Universidad de Costa Rica

Facultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Mecánica

Dinámica de Máquinas

Análisis de “Caja de cambios Multitronic CVT” con banda de transmisión

Octubre 2010

Objetivo y Justificación
Analizar las velocidades, aceleraciones y fuerzas de los diferentes componentes de la transmisión CVT (poleas, engranes planetarios del inversor, cadena, etc.) así comoel trabajo necesario para obtener los diferentes diámetros en las poleas con son los que generan las diferentes relaciones de transmisión.
Con este análisis se busca obtener los diferentes parámetros que influyen en las magnitudes de las velocidades, aceleraciones y fuerzas que tiene cada componente y como dichos parámetros son manejados por el variador continuo (figura 3), propio de latecnología CVT. Además se determinará la razón del por qué esta configuración no presenta el acostumbrado cambio súbito en las velocidades angulares de sus componentes a la hora de hacer los “cambios”; cosa que sucede en las cajas de cambios convencionales. Por otra parte el esquema debe reducirse a su forma más simple para poder efectuar los cálculos aproximados sin demasiadas complicaciones, por locual se buscará analizar el esquema general simple que tenemos en la figura 8 para poder realizar los debidos análisis.
La idea de realizar este tipo de proyecto es el hecho de demostrar conocimientos básicos sobre el análisis de componentes mecánicos avanzados con los temas estudiados en clase, además de inculcar cierto conocimiento sobre un tema tan amplio como son las transmisiones en losautomotores, por lo cual se decidió analizar una de las mejores transmisiones que hay en el mercado en estos momentos para poder comprender un poco como es que es mejor que muchas otras.

Transmisión CVT
Una transmisión variable continúa o CVT es un tipo de transmisión automática que puede cambiar la relación de cambio a cualquier valor arbitrario dentro de sus límites. La transmisión variablecontinua no está restringida a un pequeño número de relaciones de cambio, como las 4 a 6 relaciones delanteras de las transmisiones típicas de automóviles.
La centralita electrónica que controla la transmisión variable continua simula a menudo cambios de marcha abruptos, especialmente a bajas velocidades, porque la mayoría de los conductores esperan las bruscas sacudidas típicas y rechazarían unatransmisión perfectamente suave por su aparente falta de potencia.
Cada una de las relaciones de diámetros que pueden adoptar las poleas se corresponde con una relación de transmisión diferente, y por eso se dice que los cambios de variador tienen infinitas marchas, aunque los más modernos cuentan con una función manual en la que se puede elegir de forma secuencial entre seis o siete velocidades quecorresponden a posiciones prefijadas de las poleas.
El cambio de anchura de las poleas se consigue mediante la presión de un circuito hidráulico, y la transmisión de la fuerza al motor puede hacerse mediante un embrague convencional, uno electrohidráulico o un convertidor de par.

Figura 1. Cadena y poleas de transmisión CVT
En la figura 1 se muestra básicamente el arreglo de la cadena detransmisión con las poleas de la caja de cambios, que permite obtener mucho más relaciones de transmisión que una caja de cambios normal con engranes.
Para poder obtener una marcha atrás debemos de incluir un inversor, generalmente un conjunto planetario de tipo Ravigneaux como el que se muestra en la figura 2.

Figura 2. Esquema de inversor planetario
En teoría, las cajas de cambio de variacióncontinua son la transmisión ideal, ya que varían la relación de velocidades continuamente, por lo que podemos decir que es una transmisión automática con un número infinito de relaciones. Esta característica nos permite movernos en la curva de potencia máxima, algo imposible con las cajas automáticas o manuales, en las que se produce un escalonamiento o salto entre las diferentes velocidades....