artikel

Werking toroïdale CVT (2003-05)

Techniek Premium

In een artikel over moderne transmissies maakt u melding van een toroïdale CVT van Nissan. Het is mij niet duidelijk waar de uitdrukking toroïdaal op slaat en hoe deze transmissie werkt. Wat is de functie van de tandwielen tussen de twee rechtopstaande ‘torentjes’ in het midden van de transmissie? (zie: autotechnisch archief/transmissie/automaten/geavanceerde versnellingsbakken rukken op)

De uitdrukking toroïdaal heeft te maken met de vorm van de schijven en de beweging van de rollen die er tussen zitten. Stel het u voor als vier schijven die in een vierkant zijn opgesteld, waarbij één paar schijven ingeklemd zit tussen het tweede paar schijven. Neem een van de ingeklemde schijven in gedachten, die kan draaien om zijn middelpunt. Dat middelpunt bevestigen we op een as die ook kan verdraaien, haaks op het vlak van de draaiende schijf. De schijf kan zo dus kantelen. Nemen we een vast punt op de omtrek van de schijf, en kijken we welke baan dat punt beschrijft als de schijf draait en tegelijk kantelt, dan heet die baan een toroïde omwentelingslichaam.

In deze CVT wordt die toroïde vorm aangebracht op de klemmende schijven. Het idee is om één van de ‘klemmende’ schijven aan te drijven, die dan via twee of meer ‘ingeklemde’ schijven de andere ‘klemmende’ schijf aandrijft. Daarbij keert de draairichting om, dus moet je twee sets van die klemmende schijven gebruiken om aan in- en uitgang dezelfde draairichting te behouden. Staan de ‘ingeklemde’ schijven zuiver haaks op de ‘klemmende’ schijven, dan is er een 1:1 overbrenging tussen die klemmende schijven. Kantel je echter de ingeklemde schijven, tussen twee klemmende schijven die elk een toroïdaal profiel hebben zodat de gekantelde schijven contact houden met de klemmende schijven, dan ontstaat een andere overbrenging van de ene klemmende schijf naar de andere. De kantelbeweging levert een traploos variabele overbrenging op.

Het vermogen van de motor wordt via een koppelomvormer en een planetair stelsel overgebracht op een transmissie-as. Op deze transmissie-as zitten twee holle schijven, één helemaal links en één helemaal rechts. In het midden bevinden zich ook twee holle schijven die verbonden zijn met het door u genoemde tandwiel in het midden van de transmissie. De twee laatstgenoemde schijven draaien met het tandwiel vrij om de transmissie-as.

Tussen de holle schijven zitten aan weerskanten rollen, dus twee rollen tussen elk paar schijven. Deze rollen kunnen om verticale assen draaien (dat zijn de door u genoemde ‘torentjes’) en verschuiven daarmee hun aanrakingspunten met de schijven.

Door deze verandering in stand wijzigt de overbrengingsverhouding tussen de met het motortoerental draaiende buitenste schijven en de binnenste schijven. De binnenste schijven drijven een hulpas aan, die aan de achterkant van de transmissie gekoppeld is aan de uitgaande as, welke de cardanas aandrijft.

Alle vier schijven en de vier rollen ertussen worden zodanig stevig tegen elkaar geperst dat de speciale olie, ook wel tractievloeistof genoemd, in staat is de wrijvingskrachten over te brengen. De planetaire overbrenging achter de koppelomvormer zorgt voor het omkeren van de draairichting van de ingaande as, dus voor de achteruit.

Reageer op dit artikel