Wie CVT Elektrofahrzeuge effizienter macht
CVT ist ein Getriebetyp, der die Drehkraft des Motors stufenlos umwandeln kann. Das auffälligste Merkmal des CVT ist die stufenlose Übertragung, nicht wie bei der Gangschaltung eines Fahrrads, die schrittweise erfolgt.
Das CVT-Getriebe ermöglicht eine stufenlose Änderung des Übersetzungsverhältnisses, sodass die Motordrehzahl stets optimal gehalten werden kann. Dies bietet zahlreiche Vorteile, darunter eine höhere Effizienz des Elektrofahrzeugs, eine bessere Beschleunigungsleistung, eine bessere Steigfähigkeit und eine höhere Ladekapazität.
Elektrische Reichweite um 5 % verbessert
Wir haben die Antriebskraft handelsüblicher CVT-Elektrofahrräder verglichen. Ein Fahrrad blieb bei CVT, das andere wurde auf ein Getriebe mit fester Übersetzung umgebaut. Detaillierte Vergleichsdaten finden Sie unter dem untenstehenden Link zum Download des Dokuments.
Neben der Antriebskraft haben wir auch den Stromverbrauch gemessen. Die Ergebnisse der Messung zeigten, dass sich der Stromverbrauch durch den Einbau eines CVT um ca. 5 % verbesserte. Diese Messung wurde im WMTC-Modus durchgeführt.
WMTC-Modus: Ein Fahrmodus (Fahrzeuggeschwindigkeitsbefehl) zur Bewertung des Kraftstoffverbrauchs oder der elektrischen Reichweite. Der WMTC-Modus ist ein globaler Standard, der vom Weltforum zur Harmonisierung von Fahrzeugstandards der Vereinten Nationen entwickelt wurde.
Struktur des CVT
Das CVT besteht aus einer Riemenscheibe mit einer Rolle, die als „Gewichtsrolle“ bezeichnet wird, und einem Antriebsriemen. Im Folgenden wird erklärt, wie die stufenlose Geschwindigkeitsänderung funktioniert.
Abbildung 1: Die obere Hälfte zeigt eine Seitenansicht, die untere Hälfte einen Querschnitt der Antriebs- und Abtriebsseite. Die Antriebsseite besteht aus Gewichtsrollen, einer beweglichen und einer festen Scheibe, die Abtriebsseite wiederum aus einer beweglichen und einer festen Scheibe sowie einer Druckfeder. Abbildung 1 zeigt eine niedrige Geschwindigkeit, bei der der Riemendurchmesser auf der Abtriebsseite größer ist als auf der Antriebsseite. Die Gewichtsrollen befinden sich dabei auf der Mittelachse. Dadurch sinkt die Drehzahl und das Drehmoment auf der Abtriebsseite steigt im Vergleich zur Antriebsseite.
Abbildung 2 zeigt eine mittlere Drehzahl. Steigt die Drehzahl von niedrig auf mittel, überwiegt die Zentrifugalkraft der Gewichtsrollen auf der Antriebsseite die Kraft der Druckfeder auf der Abtriebsseite, wodurch sich die Gewichtsrollen radial nach außen bewegen. Dadurch bewegt sich die bewegliche Scheibe auf der Antriebsseite nach unten, wodurch sich der Durchmesser des um die Antriebsseite gewickelten Riemens vergrößert. Der Wickeldurchmesser auf der Abtriebsseite verringert sich entsprechend. Im Vergleich zur niedrigen Drehzahl steigt die Drehzahl und das Drehmoment auf der Abtriebsseite nimmt ab.
Abbildung 3 zeigt die hohe Drehzahl. Bei hoher Drehzahl steigt die Zentrifugalkraft der Gewichtsrollen stärker an als bei mittlerer Drehzahl, sodass der Riemendurchmesser auf der Antriebsseite noch größer wird. Dadurch steigt die Drehzahl der Abtriebsseite und das Drehmoment sinkt im Vergleich zur mittleren Drehzahl.
Auf diese Weise ermöglicht das CVT sanfte Gangwechsel durch Variation des Riemenwickeldurchmessers mit den Gewichtsrollen.
CVTs lassen sich in zwei Typen unterteilen: Riemen-CVTs für Motorräder und Personenkraftwagen sowie toroidale CVTs für große Personenkraftwagen. Riemen-CVTs werden weiter in zwei Typen unterteilt: Metallriemen und Gummiriemen. Gummiriemen kommen bei Motorrädern und Dreirädern zum Einsatz, Metallriemen bei Personenkraftwagen.
BANDOs Gummiriemen für CVT
Umfangreiche Erfahrung mit Riemen für CVT-Getriebe im Verbrennungsmotor
Es gibt zwei Arten von Gummiriemen: Reibriemen, die auch für Keilriemen in Autos verwendet werden, und Synchronriemen, die für OHC und Präzisionskomponenten in Autos verwendet werden.
Reibungsriemen ・・・ Kfz-Keilriemen usw.
Synchronriemen ・・・ OHC, Präzisionsmaschinen usw.
Gummiriemen werden in CVT-Getrieben mit Riemenantrieb für Motorräder und Dreiräder verwendet. Unsere Reibriemen werden häufig in CVT-Getrieben für Motorräder mit Verbrennungsmotor eingesetzt.
Zu den in CVTs verwendeten Reibriemen gehören Einzelzahnrad-, Doppelzahnrad- und Mini-Doppelzahnrad-Riemen. Die verwendeten Riemen unterscheiden sich je nach Leistung (Hubraum). Anwendungsbeispiele sind unten aufgeführt.
Einzelzahnrad ・・・ 50cc bis 150cc Roller
Doppelzahnrad ・・・ ATV/UTV, Schneemobil und großer Roller über 250 ccm
Mini Double COG ・・・ 125ccm Roller
Dank unserer umfassenden Erfahrung mit CVT-Riemen für Verbrennungsmotoren sind wir in der Lage, das Riemendesign auch für CVTs für Elektrofahrzeuge zu optimieren.
Weltneuheit! Hochlastriemen mit Cellulose-Nanofaser-Verbundkautschuk
Wir haben den weltweit ersten Doppelzahnriemen aus Cellulose-Nanofaser-Verbundgummi (CNF) entwickelt und vertrieben. Der Riemen aus diesem CNF-Verbundgummi erfüllt die hohen Elastizitätsanforderungen der CVT-Reibriemen der nächsten Generation und verfügt über eine hervorragende Übertragungskapazität, Ablösungsfestigkeit, Abriebfestigkeit und Rissbeständigkeit – die grundlegenden Leistungsanforderungen an Riemen.
Die folgende Grafik vergleicht das aktuelle Band mit dem Band mit Zellulose-Nanofasern. Im Vergleich zum aktuellen Band hat das Band mit Zellulose-Nanofasern eine etwa 1,7-mal höhere Übertragungskapazität als das Band mit Zellulose-Nanofasern.
Je höher die Elastizität des CVT-Riemens, desto besser sind seine Haltbarkeit und Übertragungskapazität. Dies hat den großen Vorteil, dass der Riemen kleiner und die CVT-Einheit kompakter gestaltet werden kann.
