TRASMISSIONI MULTI-MODE PER VEICOLI IBRIDI

In the overall panorama of power transmissions, attention is focused on the range of CVTs, Continuosly Variable Transmission, so automatic transmissions that achieve a continuously variable transmission ratio within a defined range of values. Continuously Variable Transmissions (CVTs) have developed significantly in various applications in recent years. This is especially true in the automotive field due to the advantages in terms of vehicle handling and efficiency on urban roads. If these broadcasts are considered individually, they actually manifest some limitations; in particular, the reduced load capacity and overall efficiency which is not excellent limit its use in some fields, where other types of transmission, such as manual ones, are still very competitive. To compensate for the inefficiency of the CVT transmission, the Power-split technology was born, a hybrid automatic transmission formed by a CVT combined with a mechanical planetary reduction gear, capable of generating infinite gear ratios and characterised by a better overall efficiency. This system is connected upstream to a heat engine that generates the power necessary for use. This thesis describes a functional and original solution of a CVT system, the power split (PS-CVT), which allows the generation of a power flow without recirculation. The kinetic characteristics of the individual components are obtained, therefore the efficiency of the PSCVT system, determined by considering how the efficiency of the various devices making up the system changes, depending on the operating conditions. The advantages of the PS-CVT system therefore manifest themselves in terms of power and efficiency compared to the single CVT. To prove this statement, the performance of a traditional PSCVT transmission and a 2-phase PS-CVT will be compared, the operation of which will be explained later.

Nel panorama d'insieme delle trasmissioni di potenza, si concentra l’attenzione sulla gamma delle CVT, Continuosly Variable Transmission, ovvero trasmissioni automatiche che realizzano un rapporto di trasmissione variabile in modo continuo all’interno di un intervallo di valori definiti. Le trasmissioni a variazione continua (CVT) si sono sviluppate notevolmente in diverse applicazioni negli ultimi anni. Ciò è particolarmente vero nel campo automobilistico a causa dei vantaggi in termini di gestione del veicolo e di efficienza sulle strade urbane. Se si considerano singolarmente tali trasmissioni, esse manifestano di fatto alcuni limiti; in particolare la ridotta capacità di carico e l’efficienza globale non eccellente ne limitano l’impiego in alcuni campi, dove altre tipologie di trasmissione, come ad esempio quelle manuali, sono ancora molto competitive. Per sopperire all’inefficienza della sola trasmissione CVT, nasce perciò la tecnologia Power-split, una trasmissione automatica ibrida formata da una porzione CVT combinata ad un riduttore epicicloidale meccanico, in grado di generare infiniti rapporti di trasmissione e caratterizzata da un’efficienza complessiva migliore. Tale sistema è collegato a monte ad un motore termico che genera la potenza necessaria all’impiego. In questa tesi viene descritta una soluzione funzionale ed originale di un sistema CVT, il power split (PS-CVT), che consente la generazione di un flusso di potenza senza ricircolo. Si ottengono le caratteristiche cinetiche dei singoli componenti, quindi l'efficienza del sistema PSCVT, determinata considerando come cambia l'efficienza dei vari dispositivi che compongono il sistema, in funzione delle condizioni operative. I vantaggi del sistema PS-CVT si manifestano, quindi, in termini di potenza ed efficienza rispetto al CVT singolo. Per dimostrare questa affermazione verrà messo a confronto il rendimento di una trasmissione PSCVT tradizionale e una PS-CVT a 2 fasi il cui funzionamento verrà spiegato in seguito.