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VARIATORE CONTINUO DEL RAPPORTO DI TRASMISSIONE PER VEICOLI A MOTORE, MACCHINE UTENSILI ED ALTRE APPLI-CAZIONI
DESCRIZIONE
Il motore di una auto genera una potenza che non può essere trasferita direttamente alle ruote. Per avviarlo, ad esempio, è necessario isolarlo dal resto della meccanica tramite la frizione e, una volta in marcia, occorre un dispositivo che ne adatti la velocità di rotazione a quella necessaria alle ruote per affrontare le infinite esigenze della strada: questo dispositivo è il cambio che può essere considerato, a tutti gli effetti, un moltiplicatore di coppia ed un riduttore di velocità.
Il tradizionale cambio meccanico manuale, che riceve il moto dal motore attraverso la frizione e insieme al gruppo differenziale ne riduce l’alto numero di giri a valori più bassi, è schematicamente costituito da una serie di ruote dentate di vario diametro opportunamente ingranate fra loro scegliendo, attraverso una leva selettrice, quelle più adatte alle esigenze di guida del momento.
A differenza di quelli meccanici i cambi automatici permettono di variare marcia senza obbligare il guidatore a premere il pedale della frizione ed a muovere la leva del cambio poichè sono privi di frizione e dotati di un convertitore idraulico di coppia che svolge le funzioni del volano e della frizione stessa. Il rapporto più adatto alle condizioni di utilizzo della vettura è selezionato automaticamente da una centralina elettronica che decide la marcia più opportuna da scegliere colloquiando istante per istante con la centralina del motore ed ottenendo come risultato un confort maggiore e minori consumi.
Esiste anche il cambio automatico con variazione continua del rapporto di trasmissione CVT che consente di passare dalla marcia più corta a quella più lunga attraverso una gamma infinita di rapporti intermedi, essendo costituito da due pulegge con gole a V e da una cinghia trapezoidale in acciaio o in alluminio che, slittando fra il diametro più stretto e l’estremità più larga di ciascuna puleggia, varia in maniera continua e senza salti il rapporto di trasmissione. Il punto debole dei CVT è rappresentato dal fatto che tale graduale variazione di rapporto, senza cambiate vere e proprie, determina una sgradevole rumorosità del motore in quanto ricorda quella provocata da una frizione che slitta; inoltre, fino a poco tempo fa erano disponibili CVT adatti solo alla modesta coppia delle piccole cilindrate, a seguito dei problemi riscontrati nel trasferire coppie elevate utilizzando la trasmissione con cinghie e pulegge. Questi problemi potrebbero essere in parte risolti se si utilizzassero cinghie metalliche più larghe o anche speciali catene oppure se si ricorresse ad una diversa messa a punto dei motori che non privilegi, come avviene tuttora, l’erogazione di potenza agli alti regimi poichè questo costringe il CVT a passare ai rapporti più corti non appena il guidatore preme l’acceleratore con decisione comportando la rumorosità di cui sopra.
Poichè i problemi sopra evidenziati sono legati all’intrinseca natura del CVT che utilizza cinghie e pulegge, risulta quanto mai convincente il progetto del variatore continuo del rapporto di trasmissione in oggetto che, differenziandosi dalla tecnica nota, prevede la trasmissione del moto attraverso una coppia di elementi entrambi convessi oppure uno concavo e l’altro convesso, preferibilmente rivestiti con materiali compositi idonei (ceramici o d’altro tipo), traslanti simultaneamente lungo i rispettivi assi di rotazione incidenti per rimanere sempre in presa.
Ancora...
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