[en] To increase the energy efficiency of a system, Continuously Variable Transmissions (CVTs) enable to steadily adapt its transmission ratio in a smooth manner. Among the different existing mechanisms, Toroidal type CVTs (T-CVTs) consist of input and output discs conforming a toroidal-shaped cavity with rollers positioned in between where torque transmission occurs across two contact points: one, between the input disc and the rollers, and the other one, between the rollers and the output disc. For effective power transmission through these contact points, high normal loads are required to increase lubricated traction and to this aim, clamping devices are employed. Despite the differences in geometry and kinematic behaviour of each point, historically both contacts have been subject to equal loads; thus, differences may be expected when loads are adapted to local conditions. Therefore, the main objective of this thesis is to predict and evaluate the efficiency of T-CVTs by independently controlling the clamping loads at the input and the output contact points. In these transmissions requiring high traction, the occurrence of large-scale interfaces and spinning motion tends to decrease traction. However, the combined impact of these phenomena has not been thoroughly studied. That is why a semi-analytical model to predict traction coefficient at the disc-roller contact points was developed. Results reveal that the traction coefficient increases under low-scale and low-spin velocities, which depicts a favourable scenario for torque transmission. Moreover, a global analytical model to predict traction equilibrium and efficiency of full T-CVTs has been developed, considering independently controlled clamping loads at each contact point. Results indicate that the efficiency of this transmission decreases under, both, low and high longitudinal sliding conditions. Indeed, clamping loads influence the longitudinal sliding in the contact points while it has been observed that each point behaves differently due to scale effects. Finally, a T-CVT prototype was designed to validate the proposed models and to measure experimentally the efficiency and longitudinal sliding under variable working conditions; achieving very similar trends to those obtained by previous analytical models. The main innovation of the prototype involves independent control of the input and the output clamping loads. In this way, under low torque conditions, the lowest tested clamping load achieved the highest efficiency, albeit with a lower maximum transmissible torque. Experimental measurements reveal that the input clamping load affects the efficiency of the output point. In other words, overclamping the input point, increases power losses, reducing the energy reaching to the output point. Finally, it is concluded that the transmission efficiency experiences an improvement when the clamping forces are independently controlled in contrast with current equal clamping force control methods.

[eu] Sistema baten efizientzia energetikoa handitzeko, transmisio aldakor jarraiek (CVT) beren transmisio erlazioa etengabe leuntasunez egokitzea ahalbidetzen dute. Dauden mekanismoen artean, toroidal motako CVTak (T-CVT) sarrerako eta irteerako diskoek, eta horien artean sortzen den barrunbe toroidalean dauden arrabolek osatzen dute, non momentuaren transmisioa bi ukitze punturen bidez gertatzen den: bata, sarrerako diskoaren eta arrabolen artekoa, eta bestea, arrabolen eta irteerako diskoaren artekoa. Ukitze puntuetan potentziaren transmisioa eraginkorra izan dadin indar normal altuak behar dira lubrifikatutako trakzioa (marruskadura) handitzeko, horretarako estutze gailuak erabiltzen dira. Puntu bakoitzaren geometrian eta portaera zinematikoan ezberdintasunak egon arren, gaur arte bi ukitze puntuetan indar normal berdina kontsideratu izan ohi da; nolanahi dela ere, desberdintasunak espero daitezke kargak baldintza lokaletara egokitzen direnean. Beraz, tesi honen helburu nagusia T-CVTen efizientzia iragarri eta ebaluatzea da, sarrerako eta irteerako ukitze puntuetan esku hartzen duten estutze indarrak modu independentean kontrolatuz. Trakzio handia behar duten transmisio horietan, eskala handiko gainazalek eta spin mugimenduak trakzioa murrizteko joera dute. Hala ere, bi fenomeno horien efektu konbinatua ez da sakon aztertu. Horregatik, eredu erdianalitiko bat garatu da, disko eta arrabolen arteko ukitze puntuetako trakzio koefizientea iragartzeko. Emaitzek erakusten dutenez, trakzio koefizientea kontaktuko tamaina baxutan eta spin abiadura txikian handitzen da, momentua transmititzeko egokia izanik. Gainera, T-CVTen trakzio oreka eta efizientzia aurreikusteko eredu analitiko global bat garatu da, eta ukitze puntu bakoitzeko estutze kargak modu independentean kontrolatu dira. Emaitzek adierazten dute transmisio horren efizientzia murriztu egiten dela, bai irristadura longitudinal baxu, zein altuko baldintzetan; estutze kargek ukitze puntuetako irristaduran eragiten dutelarik. Aldiz, ikusi da puntu bakoitzak modu desberdinean jokatzen duela eskala efektuen ondorioz. Azkenik, T-CVT prototipo bat diseinatu da proposatutako ereduak balioztatzeko eta lan-baldintza ezberdinetan efizientzia eta irristadura longitudinala esperimentalki neurtzeko. Gainera ereduetatik lortutako joera oso antzekoak lortu dira. Prototipoaren berrikuntza nagusia da, sarrerako eta irteerako estutze indarrak modu independentean kontrolatzea. Ikusi da, momentu baxuko baldintzetan, entseatutako estutze karga txikienarekin efizientzia handiena lortu dela, nahiz eta transmititu daitekeen gehieneko momentua txikiagoa izan. Neurketa esperimentalen arabera, sarrerako estutze kargak irteerako puntuaren portaerari eragiten dio. Beste era batera esanda, sarrerako puntuaren gehiegizko estutzeak potentzia galerak areagotzen ditu, irteerako puntura iristen den energia murrizten delarik. Azkenik, ondorioztatu da transmisioaren eraginkortasuna hobetu egiten dela estutze indarrak modu independentean kontrolatzen direnean, estutze indar berdinak kontrolatzeko egungo metodoekin alderatuta.