Como funcionam os câmbios CVT

Para você entender o funcionamento e seus componentes.

Transmissão continuamente variável (em inglês: continuously variable transmission, CVT) é um tipo de transmissão que simula uma quantidade infinita de relações de marcha, uma vez que funciona com um sistema de duas polias de tamanhos diferentes interligadas por uma correia metálica de alta resistência, em vez de engrenagens com determinados tamanhos. O conceito do CVT foi idealizado em por Leonardo da Vinci em 1490, contudo a primeira patente do sistema foi registrada 1886.

Nos carros, além da aceleração contínua, sem trancos, o que dá a impressão de que o carro nunca troca de marchas, o sistema CVT, proporciona economia de combustível em relação a todos os outros sistemas anteriores. Sejam sistemas automáticos ou manuais.

Existem diversos tipos de câmbio CVT, mas o sistema continuamente variável mais empregado atualmente consiste em duas polias interligadas por uma correia metálica. Enquanto os demais tipos de transmissão utilizam engrenagens, no câmbio CVT são as polias variáveis que têm a função de criar as relações das marchas.

o sistema CVT identifica qual é a faixa ideal de rotação do motor e modifica a relação entre a polia que envia a força do motor e a polia que recebe esta força na caixa de transmissão, variando a posição desses componentes. Como não existem marchas pré-definidas, as mudanças das relações são praticamente imperceptíveis, o que dá a impressão de que o veículo está sempre em uma mesma marcha, mudando apenas a velocidade.

Vejam os três padrões de Câmbio adotados pelos fabricantes:

» CVT Toroidal (Nissan)
» Multitronic (Audi)
» CVT Multimatic (Honda)

A transmissão é Baseada no princípio da transmissão continuamente variável (CVT), ela tem como inovação o uso de dois pares de rolamentos (com acionamento eletroidráulico) para a tarefa de variar as relações, em vez de uma corrente ou correia, como é usual nesse tipo de transmissão. Os rolamentos estabelecem a ligação entre o disco de entrada (ligado ao virabrequim) e o de saída (ligado à árvore de transmissão).

A variação é obtida através da alteração do ângulo de trabalho dos rolamentos, através da seguinte equação: raio de saída / raio de entrada = relação. Na figura acima, o raio de entrada é indicado pelo seta amarela menor, e o de saída, pela maior. Para encurtar a relação, por exemplo, os rolamentos ficam em posição voltada para a parte mais interna do disco de entrada e para a extremidade externa do disco de saída. Os rolamentos não chegam a tocar os discos, graças a um fluido que permite a tração sem atrito.

A Extroid pode variar a relação em até 4,4:1 e estabelecer relações "virtuais" (seis neste caso), para dar a sensação de trocas de marcha a que o motorista comum está habituado -- muitos rejeitaram as primeiras CVTs pela estranha impressão de ganhar velocidade com rotação constante do motor.

Sua maior vantagem a capacidade de trabalhar com torque elevado, uma antiga limitação das CVTs. Embora a Multitronic da Audi (saiba mais) também tenha evoluído neste aspecto, permanece mais limitada que a da Nissan. Como os discos de entrada e saída estão dispostos no mesmo eixo, ela permite ainda a montagem longitudinal com tração traseira, como nos grandes sedãs Cedric e Gloria da Nissan (com motor V6 biturbo e quase 40 m.kgf de torque máximo), os únicos carros que a utilizam.

Como os motores destes modelos geram torques bem mais elevados, a Audi desenvolveu um câmbio (denominado Multitronic) que, em vez de cintas e polias, utiliza corrente de elos de placa e engrenagens cônicas, que são bem mais resistentes e permitiram um espaçamento entre a marcha mais curta e a mais longa até então inimaginável nos câmbios CVT. - A corrente trabalha em volta de duas engrenagens cônicas. Além disso, graças à corrente, as relações de marchas, mesmo em se tratando da mais curta, se sucedem com enorme rapidez, o que dispensou o conversor hidráulico de torque. Em vez disso, a Audi utilizou uma embreagem multiplaca refrigerada a óleo, o que não só evita as perdas próprias dos conversores como elimina seu efeito "derrapagem" e o conseqüente desperdício de potência. Na prática, o uso do câmbio Multitronic é semelhante ao do Tiptronic, pois ele também faz trocas manuais de marchas (até no volante) posicionando a alavanca no lado direito. Nesse caso, o carro passa a ter seis marchas.

As possibilidades de relações de desmultiplicação do câmbio Multitronic vão de 2,1:1 a 12,7:1, quando nos câmbios de variação contínua até hoje desenvolvidos, essa taxa mal excedia 5:1. O resultado é uma incrível economia de combustível e maior capacidade de aceleração. No caso do Audi A6, a versão com cambio Multitronic acelera de 0 a 100 km/h em 8 segundos, enquanto a com câmbio automático (Tiptronic) gasta 9,3 segundos e a com câmbio manual leva 8,1 segundos. No consumo, a versão com Multitronic faz 0,25 km/l a mais do que o mesmo modelo com câmbio manual e 1,1 km/l a mais do que o modelo com câmbio automático Tiptronic.Esta transmissão da Audi tem um sistema eletrônico, o DRP, que ajusta o seu funcionamento às características do condutor. Ele verifica a forma como o motorista aciona o pedal do acelerador e, com base nessa informação, privilegia o desempenho ou a economia. No caso da economia, sempre que se atinge uma velocidade cruzeiro acima de 60 km/h, é acionada uma espécie de overdrive, o que corresponderia nos câmbio tradicionais a um alongamento das marchas. Com isso, poupa-se esforço do motor e, conseqüentemente, obtem-se melhores médias de consumo. Quando, no entanto, o condutor pisa fundo, o sistema imediatamente detecta esse tipo de direção esportiva e altera a relação para underdrive, para aproveitar ao máximo os 28,5 mkgf de torque do motor do Audi A6. Quando nenhum dessas características se manifesta, o sistema simplesmente seleciona a relação mais favorável entre os dois extremos.

A evolução que resultou nessa tecnologia traz vantagens em relação aos outros tipos de transmissão. Na manual, o acoplamento motor-transmissão é feito pelo conjunto disco-platô. Existe uma conexão mecânica e as relações de marcha são fixas. Na automática convencional, a ligação é feita pelo conversor de torque, onde a conexão é feita por meio do acoplamento viscoso. As relações de marcha são preestabelecidas, pois há um par de engrenagens para cada marcha à frente.

Já na transmissão automática CVT o acoplamento é feito pelo volante do motor e a conexão é mecânica, utilizando polias de diâmetro variável interligadas por uma correia metálica, com baixíssima perda mecânica, possibilitando infinitas relações, inclusive para a marcha à ré. A variação contínua da largura das polias em "V" por meio hidráulico permite alterar continuamente a relação de transmissão entre as polias efetuadas por uma correia metálica também em "V".

Com isso, o sistema, que realiza as trocas de marchas sem estágio e na velocidade ideal, proporciona uma firme sensação de aceleração e desaceleração e garante baixo consumo de combustível, comparáveis aos da transmissão manual. Desenvolvida com materiais resistentes e leves, a transmissão CVT foi concebida para oferecer grande eficiência, além de possuir menos peças móveis e eixos menores que as transmissões convencionais.

A posição "D" divide-se ainda em três opções, selecionadas eletronicamente pelo sistema após a análise de cada situação: "D1", para privilegiar a economia de combustível, em trechos de velocidade e aceleração constantes; "D2", ideal para percursos urbanos ou em congestionamentos, que exigem relações de marchas mais reduzidas e trocas freqüentes; "RS", na necessidade de aceleração total, saída rápida ou ultrapassagem, em que toda a potência do motor é exigida por um período curto de tempo.

O modo "S" também apresenta duas variáveis, também selecionadas eletronicamente: "S1", para uma condução esportiva, envolvendo uma aceleração progressiva. O motor trabalha em faixas elevadas de rotação e com relações de marchas reduzidas; "S2", ideal para condução normal em estradas sinuosas, em que há frenagens seguidas de aceleração. Na saída da curva, exige-se mais aceleração, enquanto o freio-motor atua mais intensamente para diminuí-la na entrada da próxima curva.