La technologie de transmission variable continue (CVT) de NuVinci signifie un avant et un après dans les applications actuelles de transmission. Il s'agit d'un moyeu à variation continue qui change la manière dont est transmise l'énergie mécanique pour augmenter le rendement et la flexibilité des transmissions pour un avenir plus vert et plus propre. La technologie de variation continue de NuVinci applique sa flexibilité à toutes sortes de mécanismes depuis les vélos, les automobiles, les véhicules électriques, les machines industrielles et même des turbines éolienne.
Le nom de NuVinci
La technologie NuVinci date, dans un certain sens, de l'an 1490 lorsque Leonardo da Vinci dessina ce que certains pensent représenter comment pourrait fonctionner une transmission variable. 500 plus tard a été produit le premier modèle réel de CVT pour automobiles. Cependant, plusieurs problèmes de coûts, d'extension d'application, d'efficacité et de poids ont empêché l'adoption massive des CVT et limité leur application pratique.
Bénéfices:
- N'affecte pas de l'efficacité du carburant au profit de la performance
- Procure une progression continue et douce dans les changements de rapport, sans changements brusques
- Autorise des changements de rapport à l'arrêt
- Pas de nécessité d'embrayage
- Encombrement faible
- Entretien minime
- Permet que la source motrice opère à la vitesse correspondant au rendement maximal
- Haute densité de couple
- Peu complexe
- Technologie transversale; peut être utilisée dans de nombreuses applications
- Fabriqué avec des matériaux standards et des processus connus
Que peut-on faire avec la technologie NuVinci?
Cette technologie peut être utilisée dans de nombreux dispositifs qui possèdent une transmission. Cela signifie que peu importe que l'on emmène nos enfant à l'école à vélo, que l'on aille au travail ou que l'on profite de son 4x4 le week-end. Il y a toujours une place pour la technologie Nuvinci de Fallbrook.
Elle peut être appliquée facilement dans de nombreuses système mécaniques qui nécessitent des changements de rapports rapides, sans passer par un nombre démesuré d'engrenages complexes comme la boîte de vitesses Pinion (qui a ses atouts aussi) ou les plus classiques moyeux à vitesses intégrées (Sturmey-Archer, Shimano Nexus, ou encore le fameux hub Rohloff). Fallbrook a identifié différents secteurs de l'industrie comme marchés de base pour la technologie NuVinci:
- Cyclisme
- Motorisations accessoires en automobile
- Véhicules électriques
- Tondeuses
- Énergie éolienne
Ces industries offrent un haut potentiel pour une adoption précoce par les fabricants, se caractérisent par l'intérêt pour les nouvelles technologies et présentent des entreprises qui recherchent un avantage compétitif à travers des technologies avancées.
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Comment ça marche?
La technologie NuVinci est une transmission planétaire continuellement variable (CVP) qui se base sur un jeu de structures sphériques en rotation (les "planètes") et inclinées situées entre deux anneaux, comme sur la vue interne plus haut. Elle dispose de:
- un disque d'entrée, ou anneau, qui fonctionne comme source d'énergie
- un disque de sortie, ou anneau, connecté à la sortie de la CVP
- un jeu de sphères tournant chacune sur son propre axe et qui sont disposées entre le disque d'entrée, externe, et un "soleil" central qui aide à maintenir les sphères en position
La force de torsion du moteur ou d'une autre source d'énergie est transférée à travers le disque d'entrée au sphères en utilisant une fine couche de fluide de traction.
La vitesse du disque de sortie par rapport à celle du disque d'entrée est contrôlée par l'angle de la sphère en fonction de l'axe de la transmission. Sur la précédente figure, on voit qu'en inclinant l'axe des billes, la transmission change du bas vers le haut ou du haut vers le bas, ou à n'importe quel rapport entre les deux extrêmes. Le nombre de billes utilisées dépend de plusieurs facteurs dont les besoins en couple et en vitesse, ceux de fonctionnement et les considérations d'espace occupé, entre autres.
Qu'est-ce qui rend Nuvinci différent?
Contrairement aux transmissions conventionnelles, qui ont un nombre fixe de rapports, une transmission variable continue a un nombre illimité de rapports dans sa fourchette particulière. L'utilisation d'une CVT en comparaison à une transmission conventionnelle facilite le fonctionnement de la source d'énergie à une vitesse optimale pour celle-ci, que ce soit là où elle est la plus efficace énergiquement ou là où elle exerce le plus de couple. Bien que la source d'énergie soit normalement un moteur, elle peut également être l'énergie musculaire humaine, comme par exemple en vélo. Un autre avantage du moyeu NuVinci est la possibilité de changer de rapport à l'arrêt, chose qu'un dérailleur ne permet pas.
Lorsqu'elles sont utilisées dans une transmission pour automobiles, les CVT améliorent le rendement en permettant que le moteur envoie continuellement la puissance de crête à la transmission tout en permettant au véhicule d'augmenter continuellement sa vitesse avec l'accélération. Lorsque les demandes d'énergie sont en-dessous des pics atteints, la source d'énergie peut fonctionner à son niveau le plus efficace possible pour satisfaire la demande d'énergie de l'utilisateur. Cela maintient également l'efficacité en permettant que le moteur du véhicule fonctionne à son rendement maximum (ou un niveau approximatif) alors que la vitesse du véhicule varie.
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En permettant que le moteur fonctionne dans sa plage la plus efficace lorsque l'on n'a pas besoin de l'énergie maximale, les CVT optimisent l'efficacité globale du système, réduit la consommation de carburant et les émissions nocives pour l'environnement. Au-delà des voitures, les bénéfices potentiels des CVP sont également applicables à la majorité des systèmes mécaniques qui requièrent une variation entre la vitesse d'une transmission principale et la vitesse dont le système final a besoin pour fonctionner.
Divers véhicules appliquent la technologie NuVinci, des scooters électriques jusqu'aux plus prestigieux vélos électriques du marché, comme le e-cruiser B4 ou le VAE Leaos, qui peut être équipé d'une version automatique du moyeu à variation continue. La technologie NuVinci est unique parmi les CVT, et sa maniabilité sur un vélo, qu'il soit électrique ou non, d'une rare commodité. Son poids de près de deux kilos et demi reste son principal handicap.
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Depuis 2015, il existe deux versions du moyeu Nuvinci: le N330 (avec 330% d'amplitude de développement avec un rapport allant de 0,5 à 1,65) et le N380 (avec 380% d'amplitude de développement avec un rapport allant de 0,5 à 1,9). La commande peut être classique (Nfinity), automatique (Harmony) ou intégrée au moteur du vélo électrique (Harmony H-Sync). Les hubs NuVinci sont compatibles avec les moteurs de pédalier de puissance conventionnelle (250-350W).