CVT - bezstopniowa skrzynia biegów

Tłokowy silnik spalinowy doprowadzono przez ponad 100 lat jego rozwoju do znacznej doskonałości, ale ciągle ma on szereg wad jako jednostka napędowa samochodu.

Chodzi głównie o to, że silnik taki musi, w przeciwieństwie do elektrycznego lub parowego, w stanie gotowości do pracy działać na obrotach biegu jałowego. Poniżej tych obrotów nie może oddać żadnego momentu napędowego, co utrudnia ruszanie pojazdu z miejsca i wymusza użycie odpowiedniego sprzęgła. Ponadto ma niekorzystną charakterystykę momentu obrotowego w funkcji obrotów wału korbowego, co z kolei zmusza do użycia w pojeździe skrzyni biegów. 

Najlepszym rozwiązaniem byłaby wobec tego automatyczna skrzynia bezstopniowa (CVT), która pozwalałaby na utrzymywanie stałych optymalnych obrotów wału silnika, niezależnie od prędkości pojazdu. Skrzynie takie wymyślono już dawno i istnieje kilka ich systemów. Spośród nich w samochodach pierwszy raz zastosowano je praktycznie w holenderskich DAF - ach, w latach 60. XX wieku. Ich działanie polegało na pracy gumowego pasa klinowego współpracującego z dwoma parami stożkowych kół, których stożki odpowiednio oddalały się i zbliżały do siebie. Dzięki temu średnica opasania pasa na obu parach kół odpowiednio rosła i przeciwnie – malała, co doprowadzało do zmiany przełożenia.

Skrzynie tego typu przeszły długą drogę rozwoju i nadal są w użyciu, z powodzeniem np. w skuterach i małych maszynach rolniczych. W samochodach stosują je prawie wyłącznie producenci japońscy. Dziś nie używa się już pasów gumowych, elementem przenoszącym moment jest klinowy ciągnięty łańcuch lub klinowy zestaw pchanych stalowych płytek. Istnieje też rozwiązanie z wycinkami kuli toczącymi się po zmiennym promieniu na odpowiednio wyprofilowanych kołach przenoszących moment obrotowy.

Teoretycznie - przy odpowiednim sterowaniu – skrzynia CVT powoduje że silnik samochodu pracuje zawsze w optymalnych warunkach, tj. przy najbardziej właściwych obrotach i obciążeniu. Ponieważ jednak moment przenoszony jest tu zawsze na zasadzie tarcia, straty są na tyle duże, że owo pozornie idealne rozwiązanie staje się nieefektywne energetycznie. Trudno jest też w takim mechanizmie uzyskać znaczną (czyli korzystną) rozpiętość przełożeń. Istnieje też inny, nieoczekiwany problem – wielu użytkowników nie chce słuchać stałego, niezależnego od prędkości jazdy odgłosu pracy silnika, a więc producenci... dzielą bezstopniowy zakres przełożeń na np. sześć sztucznych „biegów”.

Podsumowując – skrzynia CVT w samochodzie, choć teoretycznie doskonała, ma ciągle zmniejszającą się liczbę zwolenników.

źródło: motofakty