Banc de test pour variateur de vitesse mécanique

Pour expliquer certains fonctionnements, principes et fondements.
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Nico71
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Messagepar Nico71 » Sam Déc 03, 2011 6:52 pm

Et voici une petite CVT pour Continuously variable transmission autrement dit un variateur mécanique continue.

Image

Basé sur le travail de zblj légèrement modifié. Le moteur entraîne l'entrée du système et la sortie se fait sur l'arbre à droite. Le principe de fonctionnement est deux différentiels avec un glissement limité entre eux.

Image

Le fonctionnement est très simple :

Les deux diffs sont connectés entre eux par l'engrenage 24/24 sur un coté des diffs. L'autre coté est connecté avec un rapport de 8/40 avec une 8t sur pin à friction qui empêche de tourner.

En fonctionnement normal, la puissance fuit par la sortie qui oppose le moins de résistance (principe du diff) donc par le rapport 24/24 donc 1:1 (vitesse maximale).

Lorsqu'il y a un couple résistif et qu'il devient plus puissant que le pin à friction, celui ci se met à tourner et la puissance fuit par l'engrenage 8/40 donc avec un rapport de 1:5.

Entre les deux selon le couple résistant, le pin à friction glisse plus ou moins ce qui autorise une variation presque linéaire de 1:1 à 1:5.

Image

Deux tachymètres centrifuges ont été ajoutés pour permette de visualiser la vitesse du moteur et celle de la sortie. Au centre, la rotation du pin à friction est ramenée pour voir la vitesse de glissement instantané. Quand celui ci tourne, il y a glissement.

Image

Plus le tachymètre tourne vite, plus les bras s'écarte et plus cela tire l'axe 8 avec stop qui tient la crémaillère, faisant tourner ainsi l’aiguille du compte tour.

Voici la vidéo du fonctionnement :



Concrètement, cette CVT permet :
  • une vitesse de moteur constante (200rpm)
  • Une variation de la vitesse de 1:1 à 1:5 (200rpm à 40rpm)
  • Une variation du couple disponible de 1 à 5 (50N.cm à 250N.cm)

Donc concrètement, le moteur ne force pas et permet une variation de vitesse et du couple.

Je compte intégrer cette CVT sur un des premiers véhicules à l'avoir eu en serie (variateur à courroie original) : une DAF Variomatic.
Image

Notes :
  • La vitesse de rotation et le couple ne varient pas totalement linéairement parce que le fonctionnement se base sur le frottement du pin à friction. Le couple résistif de frottement est différent s'il y a frottement ou glissement donc on observe plutôt un pallier avec des variations linéaires entre.
  • Le couple disponible lorsqu'il y a glissement total n'est pas exactement de 5x50N.cm car on perd un peu de couple dans le pin à friction.
  • Le couple maximum est un seuil, si le couple résistant est trop élevé, le moteur ralentit, il faut donc dimensionner le rapport d'entrée de la boite (ici 1:1 car le moteur est en direct) pour que le moteur ne peine pas au démarrage et que la boite se mette bien en 1:5. Le couple disponible à bas régime est quant même 5 fois plus élevé que sans.


:)

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beni
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Messagepar beni » Sam Déc 03, 2011 7:08 pm

Voila encore une belle réalisation.
Tu vas pouvoir le miniaturisé ?
A cette échelle je n'ose pas imaginé la taille de la voiture. :dent: (si je me trompe pas on a vu cette boite sur les DAF 55 au début des année 60 non ?)
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Messagepar Pikalego » Sam Déc 03, 2011 7:09 pm

Bien pratique pour les TTs, mais peut-être un peu gros pour être intégré dans un MOC ? C'est une réalisation très originale, mais d'où vient cette idée ? Et en plus là, j'ai compris en moins de 10 mn ! :tare:
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Messagepar Skanzo » Sam Déc 03, 2011 7:16 pm

Ingénieux! C'est vraiment une habitude chez toi :D
As-tu essayé d'autres méthodes pour le glissement autre que le pin à friction? Un axle 3 with stud peut-être.
Ce qui est intéressant c'est qu'il y a vraiment moyen de faire plus compact. J'ai hâte de voir ce vario sur le DAF!

Sinon t'es doigts vont bien? :nana:
Trop dur les legos, je me mets aux clipos!! :tare:

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Messagepar Nico71 » Sam Déc 03, 2011 8:08 pm

La CVT n'est pas plus gros qu'un cadre 10x6 plat donc pas d’inquiétude pour la mettre dans un véhicule. C'est tout l’attirail de renvois et de tachymètres qui grossit le banc. Mais c’est fait pour, c'est avant tout démonstratif avec la mécanique mise en valeur :)

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Messagepar Teuk » Sam Déc 03, 2011 11:46 pm

Belle réalisation, c'est très ingénieux. :clap:

J'ai juste une petite remarque à faire, lorsqu'il y a une résistance, une partie de la puissance est redirigée vers la transmission 8t/40t, mais une partie est perdue dans le pin a friction. Donc on perd du rendement lorsque le rapport de réduction augmente. J'imagine que c'est suffisamment faible pour que le couple en sortie augmente effectivement, mais il ne faut pas s'attendre à un couple multiplié par 5 comme tu l'annonce.

Enfin, j'ai hâte de voir ce variateur monté sur un de tes MOCs, qui devrait tout de même être assez gros rien que pour faire passer la 40t dans le châssis!

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Messagepar Nico71 » Sam Déc 03, 2011 11:51 pm

Nico71 a écrit:Notes :
  • Le couple disponible lorsqu'il y a glissement total n'est pas exactement de 5x50N.cm car on perd un peu de couple dans le pin à friction.


:)

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Messagepar Teuk » Dim Déc 04, 2011 1:10 am

Oups, je suis passé à côté de cette précision :dent:

Et je viens de voir que ton variateur a déjà été repéré sur TechnicBricks, bon ce n'est pas un article complet, mais dans le "TBs Video Wall", en frontpage sur la colonne de droite. Félicitations!

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Messagepar Nico71 » Dim Déc 04, 2011 11:33 am

Je viens de voir ça, c'est cool :)

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Messagepar Philo » Lun Déc 05, 2011 12:14 pm

Superbement démonstratif, félicitations!

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Messagepar Nico71 » Lun Déc 05, 2011 1:52 pm

Merci philo !

Désirez vous une notice de montage ?

La machine en soit n'est pas très utile, la CVT l'est bien plus dans un véhicule ce pourquoi je demande si je dois faire une notice :)

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Messagepar beni » Lun Déc 05, 2011 2:34 pm

Nico71 a écrit:Désirez vous une notice de montage ?


Tu demandes à un malade s'il veut la santé là. :dent:
Perso je suis à 200% pour une notice. ;)
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Messagepar roboleo » Lun Déc 05, 2011 3:49 pm

Nico71 a écrit:Merci philo !

Désirez vous une notice de montage ?

La machine en soit n'est pas très utile, la CVT l'est bien plus dans un véhicule ce pourquoi je demande si je dois faire une notice :)


Très astucieux!, très intéressante variante du travail de zblj.
Je recommande de réaliser le montage de zblj pour bien comprendre le principe.
Bien sûr qu'une notice est indispensable…
Je ne suis pas un mécanicien, mais juste une petite question: De quelle façon comptes-tu jouer sur la CVT une fois le dispositif monté sur un véhicule, a l'aide d'un système de freinage? ;)
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Messagepar TechyMind » Lun Déc 05, 2011 4:19 pm

roboleo a écrit:[...]
Je ne suis pas un mécanicien, mais juste une petite question: De quelle façon comptes-tu jouer sur la CVT une fois le dispositif monté sur un véhicule, a l'aide d'un système de freinage? ;)


Tu m'enlèves la question des doigts ::D:

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Messagepar Alban42800 » Lun Déc 05, 2011 4:32 pm

Drôle de question ! Cette CVT est automatique, le rapport change en fonction du couple demandé en sortie (ou alors j'ai rien compris). Le système s'active automatiquement en cas de besoin.
Quand l'effort demandé sur l'arbre de sortie est important cela fait tourner le pin à friction et donc le rapport va s'approcher de 1/5.
à mon avis c'est utile sur un Trial truck pour rouler "vite" sur les zones planes et avoir du couple pour monter les obstacles (à condition que le montage ne craque pas...)


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