Jak działa przekładnia bezstopniowa (CVT)? Ma kilka ciekawych zachowań
Przekładnia CVT, czyli bezstopniowa, to popularny tym przekładni, której cechą charakterystyczną jest płynna zmiana przełożenia zależnie od prędkości, ale i obciążenia. Działa ona w taki sposób, by motor pracował zawsze w optymalnym zakresie obrotów. Dlatego powoduje "wycie" silnika podczas przyspieszania.
Przekładnie CVT upodobali sobie japońscy producenci. Na zdjęciu Mitsubishi Outlander.
Czym jest przekładnia bezstopniowa?
Przekładnia bezstopniowa (CVT) co do zasady działania jest najlepszą przekładnią, jaką można zastosować w pojeździe z silnikiem spalinowym. Dzięki swojej konstrukcji w każdej chwili może ona dobrać przełożenie w taki sposób, by silnik pracował w optymalnym dla danego obciążenia zakresie obrotów. W przeciwieństwie do innych rodzajów skrzyń biegów, nie jest ograniczona przełożeniami ustalonymi przez konstruktora za wyjątkiem granicznych - minimalnego i maksymalnego.
Jak działa skrzynia biegów CVT?
W skrzyni CVT, w dużym uproszczeniu, za przeniesienie napędu odpowiadają dwa koła połączone pasem lub łańcuchem, który przenosi na jedno z nich moment obrotowy. Każde z kół składa się z dwóch ruchomych stożków, które zbliżając się do siebie i oddalając, zmieniają średnicę roboczą koła, na którym pracuje pasek lub łańcuch.
Dzięki temu działanie przekładni CVT przypomina nieco system zębatek w rowerach, gdzie z przodu i z tyłu można przenieść łańcuch na inny tryb dzięki przerzutkom. W przekładni CVT zakres przełożeń nie jest aż tak duży, ale za to zmieniają się one płynie (nie skokowo), więc teoretycznie napęd ma nieograniczoną liczbę biegów w określonym zakresie.
Za zbliżanie się do siebie i oddalanie stożków kół w przekładni odpowiada z reguły olejowa pompa ciśnieniowa. Mogą być one też sterowane elektronicznie. W pierwszym z tych przypadków zwiększenie obciążenia silnika powoduje wzrost ciśnienia oleju, co skutkuje zmianą przełożenia na niższe. W praktyce działa to tak, że kierowca, naciskając pedał gazu, do pewnego stopnia wywołuje jedynie reakcję silnika (wzrost obrotów), natomiast po przekroczeniu określonego przez konstruktora obciążenia - również reakcję skrzyni biegów. Przełożenie zmienia się na niższe, a obroty naturalnie wzrastają.
Po naciśnięciu pedału gazu do końca, przekładnia dobiera takie przełożenie, które zagwarantuje maksymalne osiągi, czyli wprowadzi silnik w obroty bliskie maksymalnej mocy. Podczas spokojnej jazdy jest odwrotnie – skrzynia CVT dobiera przełożenie pozwalające silnikowi pracować w najbardziej ekonomicznym zakresie obrotów.
"Dziwne" zjawiska w samochodzie z przekładnią CVT
Wyłącznie w samochodach z przekładnią CVT można zaobserwować zjawisko przyspieszania nie za pomocą silnika, ale przekładni. Odpowiednio kontrolując przepustnicę, można zwiększyć prędkość bez zmiany obrotów silnika, co jednocześnie zapewnia bardzo ekonomiczną jazdę (w teorii). Analogiczna sytuacja ma miejsce, gdy kierowca chce wykorzystać maksymalne osiągi samochodu. Po wciśnięciu pedału gazu do podłogi silnik wchodzi na maksymalne obroty i przyspiesza bez dalszych ich zmian, aż do uzyskania żądanej prędkości.
Innym ciekawym zjawiskiem, jakie zachodzi w takich samochodach, jest jazda ze stałą prędkością, a jednocześnie ze zmiennymi obrotami. Dzieje się tak dlatego, że to skrzynia biegów reaguje na zmiany obciążenia (np. wzniesienia) i zmieniając przełożenie, nie zmienia obciążenia silnika. Dlatego, na przykład podczas jazdy z włączonym tempomatem, można obserwować, jak niemal cały czas zmieniają się obroty (w zakresie nawet większym niż 500 obr./min), kiedy samochód jedzie ze stałą prędkością.
Zalety i wady przekładni CVT:
- bardzo płynna, spokojna jazda,
- wysoki komfort jazdy w mieście,
- przy właściwym obchodzeniu się z samochodem niskie zużycie paliwa.
- bardzo szybka zmiana kierunku napędu (przód-tył)
[*]wady:
- męcząca dynamiczna jazda,
- zwykle wysokie zużycie paliwa przy wysokich prędkościach,
- niska odporność przekładni na wysoki moment obrotowy./list
