Jak działa przekładnia bezstopniowa CVT?

23 kwietnia, 2022

Bezstopniowa skrzynia CVT wyróżnia się swoimi zasadami działania na tle wszystkich innych skrzyń biegów różnego rodzaju. Często opisywana jest jako najlepszy typ przekładni o nieokreślonej liczbie przełożeń. Jej cechą charakterystyczną jest ich płynna zmiana zależnie od prędkości i obciążenia. Dzięki temu silnik pracuje zawsze w optymalnym zakresie obrotów. Niestety oprócz właściwości niedostępnych w żadnych innych skrzyniach automatycznych, CVT ma też pewne wady.

Czym jest przekładnia bezstopniowa?

Wszystkie skrzynie manualne oraz automatyczne mają określoną liczbę przełożeń, czyli biegów, z których można korzystać. Te pierwsze oferują zazwyczaj ich sześć, natomiast w automatach mamy do czynienia z siedmioma lub nawet dziesięcioma biegami. Przekładnia bezstopniowa wyłamuje się z tego schematu. W przeciwieństwie do innych rodzajów nie jest ona ograniczona liczbą przełożeń, ustaloną przez konstruktora. Posiada jedynie limity w ich zakresie – minimalne i maksymalne.

Jak działa skrzynia biegów CVT?

Aby zrozumieć działanie skrzyni CVT, dobrze jest rozszyfrować skrót jej nazwy. Z angielskiego zwrotu „Continuous Variable Transmission” można wywnioskować, że ten rodzaj przekładni stosuje „ciągłą zmianę przełożenia”. W tradycyjnych skrzyniach mamy do czynienia ze zmienianiem kilku biegów w zależności od potrzeby. Po wrzuceniu któregoś z nich, pojazd przez pewien czas korzysta z tego samego przełożenia. Mamy więc do czynienia z rozróżnieniem płynnego procesu i zauważalnych, wymuszonych zmian.

W przypadku modelu CVT głównym elementem jest wariator, czyli para kół stożkowych, które połączone są ze sobą stalowym paskiem lub łańcuchem. Umieszczone są one na wale wejściowym i wyjściowym, a ich ogniwa mają określoną szerokość, grubość i kąt zbieżności. Ruchem kół zarządza sterownik skrzyni, którego parametrami wejściowymi są pozycja pedału przyspieszenia oraz prędkość obrotowa.

W momencie, kiedy jedna para kół stożkowych przybliża się do siebie, zwiększa się promień obrotu pasa czy też łańcucha wokół wału. Druga para kół zmuszona jest wtedy do oddalenia się od siebie, zmniejszając promień. Oddalanie i zbliżanie się układu powoduje zmianę przełożenia, która odbywa się w sposób ciągły. Przez możliwość dobrania odpowiedniego promienia obrotu na każdym z wałów, skrzynia dopasowuje je tak, aby cały czas osiągać jak najwyższą wydajność dla aktualnego obciążenia silnika i zapotrzebowania na przyspieszenie.

Wady i zalety skrzyń CVT

Jedną z najczęściej wymienianych wad przekładni CVT jest jej niska odporność. Łańcuchy i paski zużywają się stosunkowo szybko, przez co trwałość całej skrzyni nie jest na najwyższym poziomie. Z usterkami tego układu wiąże się niestety dosyć spory koszt naprawy. Inne słabości tej skrzyni są odczuwalne już podczas jazdy. Kierowcy nieprzychylnie podchodzą do niezmiennej prędkości obrotowej podczas przyspieszania. Jednostajny odgłos silnika nie wzbudza pozytywnych odczuć. Innymi mankamentami są takie właściwości jak:

  • niska odporność przekładni na wysoki moment obrotowy,
  • wysokie zużycie paliwa podczas dynamicznej i szybkiej jazdy,
  • słabsze przyspieszenie, które skutkuje dosyć męczącą jazdą.

Jednak mimo swoich słabych stron, skrzynia CVT ma wielu entuzjastów. Jest to spowodowane pewnymi cechami, które umilają użytkowanie pojazdów wielu kierowcom. Nie bez powodu nawet najbardziej znane marki wykorzystują te przekładnie w swoich modelach samochodów. Do największych zalet tego rozwiązania można zaliczyć:

  • bardzo płynną i spokojną jazdę,
  • wysoki komfort jazdy w mieście i na krótkich odcinkach,
  • niskie zużycie paliwa przy właściwym użytkowaniu,
  • bardzo szybką zmianę kierunku napędu.

Skrzynia CVT w napędzie hybrydowym

Pokrewnym rodzajem przekładni CVT jest model przeznaczony dla napędów hybrydowych, czyli e-CVT. Mimo prawie takiej samej nazwy budowa tego ekologicznego egzemplarzu odbiega znacząco od układu wykorzystywanego w silnikach spalinowych. Ta wersja to przekładnia planetarna, składająca się z kół zębatych. Elementem obudowującym całą skrzynię jest koło nazywane koronowym. Otacza mniejsze koła (satelity), z którymi się zazębia. Jeszcze głębiej w środku przekładni swoje miejsce ma koło centralne (słoneczne). Silniki elektryczny i spalinowy przekazują do odpowiednich elementów moment obrotowy. Układ kół może sumować oba momenty obrotowe i wykorzystywać je naraz do napędzania samochodu. Przez zupełnie inną konstrukcję e-CVT jest uznawana za wyjątkowo wytrzymałą skrzynię biegów.

Zastosowanie przekładni CVT

Ze względu na swoje właściwości skrzynie CVT montowane są zazwyczaj w samochodach niedużych i lekkich, które przeznaczone są do jazdy po mieście. Specyfika konstrukcji sprawia, że ten układ lepiej spisuje się w przypadku niższych prędkości. Z tego powodu kierowcy wybierający często długie trasy na drogach szybkiego ruchu nie odczują wielkiej przyjemności z jazdy. Nawet dla osób, które zazwyczaj korzystają z samochodu do spokojnych przejazdów przez centrum, pierwsze doświadczenie z CVT może być dziwne. Jest to zauważalna zmiana w stosunku do tradycyjnych rozwiązań. Dlatego ten rodzaj przekładni nie będzie dobrym wyborem dla każdego.

Zobacz podobne