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Transmission toroïdale à variation infinie (2)



par François Dovat

FONCTIONNEMENT

Le moteur entraîne directement le porte-satellites et le pignon solaire par le variateur, la couronne étant reliée aux roues motrices. Si le variateur est en surmultiplication maxi, le solaire tourne beaucoup plus vite que le porte-satellites si bien que la couronne est entraînée en sens inverse, procurant une marche arrière rapide. En diminuant le rapport de surmultiplication, la couronne ralentit puis s’immobilise avant de repartir en avant. Dans cette plage, la vitesse maxi est atteinte quand le variateur est en démultiplication extrême !

Si le train planétaire est alors verrouillé et la liaison vilebrequin/porte-satellites débrayée, le fonctionnement en division de puissance cesse et le variateur repart en sens ordinaire pour une nouvelle plage allant jusqu’à une surmultiplication extrêmement élevée, qui abaisse la consommation moyenne de >19% selon le cycle US CAFE. Le passage d'une plage à l'autre s'effectuant à régimes synchrones il est absolument imperceptible.

TECHNIQUE

Avec une géométrie toroïdale, les galets, confinés dans le tore, ne provoquent pas de réaction sur leurs paliers. Par contre, un variateur semi-toroïdal (voire notre dossier "La CVT Extroïd") nécessite de gros et lourds roulements pour absorber les fortes poussées radiales et tangentielles sur les galets. Il est alors difficile de leur laisser un degré de liberté de façon à obtenir spontanément un « point mort engrené » car ils seraient éjectés hors du variateur.

Comme le concept toroïdal de Torotrak ne contrôle pas le rapport, mais le couple transmis, cela permet d'éviter la singularité d'un couple de sortie infini engendré par un rapport de démultiplication infini. Dans la plage inférieure, il se produit une recirculation de puissance qui nuit quelque peu au rendement. Mais cette plage n'est utilisée qu'à basse vitesse et en marche arrière.

D'autre part, le variateur deTorotrak comporte 3 galets à 120° par cavité contre seulement 2 à 180° dans l'Extroïd de Nissan/Jatco, ce qui assure lui un équilibre supérieur. Comme les galets et leurs roulements ont moins d'inertie, leur réponse transitoire est fulgurante: ½ tour de vilebrequin pour passer d'un rapport extrême à l'autre alors qu'il faut quelque 4 tours au système semi-toroidal.

L'avantage de ce dernier est son adéquation à une mise en charge axiale par came et un rendement légèrement supérieur (94% pour le variateur et 91,6 % pour l’ensemble de la transmission Extroïd) provenant d'une meilleure géométrie de contact.

(© François Dovat)
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Idée & conception © 1999-2011 van Damme Stéphane.


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