Co to jest i jak działa przekładnia bezstopniowa?

Skrzynie biegów z reguły dzielimy na manualne i automatyczne, ale te drugie występują w różnych wariantach. Do tych najmniej lubianych należą przekładnie bezstopniowe, choć uwielbiają je producenci z Japonii. Jak działa taka przekładnia, dlaczego zwykle jej nie lubimy i czy warto kupić auto z taką konstrukcją?

Przekładnia bezstopniowa, znana również jako CVT (od ang. Continuously Variable Transmission), to rodzaj automatycznej skrzyni biegów, która płynnie zmienia przełożenie w czasie jazdy. W przeciwieństwie do tradycyjnych skrzyń automatycznych CVT nie ma sztywno określonych przełożeń, ale zmienia przełożenie w zależności od takich czynników jak prędkość, obroty silnika i obciążenie samochodu. Z tego też powodu jazda z taką przekładnią wyróżnia się na tle innych.

https://magazynauto.pl/uzywane/najlepsze-uzywane-auta-z-automatami-oraz-te-ktorych-lepiej-unikac,aid,3459

Jak działa przekładnia CVT?

Najpopularniejszy typ CVT (wariatorowy) opiera się na dwóch stożkowych kołach pasowych (wariatorach) połączonych metalowym pasem lub łańcuchem. Koła znajdują się na dwóch wałach. Jeden wał jest połączony z silnikiem, drugi z kołami napędowymi. Stożkowe dyski mogą się do siebie zbliżać lub oddalać, zmieniając efektywną średnicę kół, na którym pracuje pas/łańcuch. Zmiana przełożenia odbywa się poprzez zmianę średnicy efektywnej kół pasowych. Za zbliżanie się do siebie i oddalanie dysków kół w przekładni odpowiada pompa olejowa lub są sterowane elektrycznie.

budowa przekładni CVT. fot. archiwum

Działa to mniej więcej tak, jak przerzutki w rowerze. Mamy dwa koła zębate – jedno przy korbach, drugie przy kole. Tyle tylko, iż w rowerze jest po kilka zębatek przeznaczonych na każde z dwóch kół, a w przekładni CVT są tylko dwa koła, ale dla odmiany płynnie zmienia się ich średnica. Gdy dyski na wałku wejściowym są rozchylone (mała średnica koła pasowego), a na wyjściowym zbliżone (większa średnica), to uzyskujemy niskie przełożenie (do ruszania i przyspieszania). Odwrotna konfiguracja daje wysokie przełożenie (do jazdy z dużą prędkością przy niskich obrotach silnika). Dzięki takiej charakterystyce teoretycznie silnik może pracować zawsze w optymalnym zakresie obrotów, ponieważ nie ogranicza go liczba i przełożenie każdego z biegów.

https://magazynauto.pl/porady/jak-jezdzic-samochodem-ze-skrzynia-automatyczna-porady-bledy-serwisowanie,aid,4723

Jak CVT działa w praktyce?

Kierowca naciskając i zwalniając pedał gazu, daje elektronice sterującej komunikat o potrzebach. Kiedy pedał jest wciśnięty mocniej, przekładnia zmienia przełożenie na takie, które idealnie pasuje do nacisku na pedał i aktualnego obciążenia silnika. Silnik dzięki temu wchodzi na optymalne obroty. Zwiększając nacisk na pedał gazu (informacja, iż przyspieszenie jest niewystarczające), kierowca daje komunikat do przekładni, iż chce więcej mocy, więc ta znów zmienia przełożenie, pozwalając silnikowi na wejście na niższe obroty. W praktyce więc kierowca dodając i odejmując gazu bardziej steruje skrzynią, niż samym silnikiem, choć bezpośrednio wpływa na pracę silnika. Jednak sterownik napędu nie tylko reguluje pracę silnika, ale także jednocześnie przekładni.

Kiedy kierowca wciśnie pedał gazu do końca, jest to jasny komunikat, iż oczekuje maksymalnego przyspieszenia, więc przekładnia zmienia bieg na taki, który pozwala na uzyskanie przez silnik mocy maksymalnej poprzez wejście na obroty zbliżone do tej wartości. Póki kierowca nie odpuści gazu, silnik stale pracuje na wysokich obrotach, a jedynie przełożenie zmienia się, dzięki czemu samochód stale przyspiesza. I tu znów widać zależność, iż w praktyce w układzie napędowym zmienia się jedynie przełożenie, a więc kierowca de facto steruje przekładnią, a nie silnikiem.

To właśnie przyspieszanie przy jednostajnych, nierzadko wysokich obrotach, u wielu kierowców wywołuje frustrację. Jest to nienaturalne w porównaniu z manualną lub klasyczną automatyczną skrzynią biegów, kiedy silnik przechodzi przez pewien zakres obrotów. Ponadto w takim procesie przyspieszania towarzyszy kierowcy i pasażerom jednostajny, głośny dźwięk silnika, przez co sprawia on wrażenie „męczącego się”.

Jazda na tempomacie

Jazda z wykorzystaniem tempomatu jest dość ciekawym zjawiskiem w samochodzie z przekładnią CVT. W innym rodzaju napędu, aby auto utrzymało zadaną prędkość, sterownik zwiększa i zmniejsza odpowiednio moc silnika poprzez sterowanie przepustnicą lub dawką wtrysku. Kiedy na drodze pojawia się wzniesienie, silnik dostaje więcej paliwa, by utrzymać prędkość na stałym poziomie, a kiedy pojazd zjeżdża ze wzniesienia, to dawka paliwa jest zmniejszana.

W przypadku aut z CVT dzieje się nieco inaczej. Co prawda również silnik jest sterowany, ale głównie za utrzymanie prędkości odpowiada przekładnia. Kiedy zwiększa się obciążenie, przekładnia delikatnie koryguje przełożenie w kierunku niższego, co de facto powoduje zwiększenie mocy. Odwrotnie dzieje się, kiedy obciążenie się zmniejsza. To dlatego korzystając z tempomatu w aucie z CVT można zauważyć podczas jazdy ze stałą prędkością delikatne wahania obrotów, choć w słabszych silnikach wahanie to może obejmować choćby zakres rzędu 1000-1500 obr./min. Nie jest to błąd czy usterka, ale efekt pracy przekładni.

https://magazynauto.pl/wiadomosci/wkrotce-szesc-biegow-artykul-z-motoru-z-1983-roku,aid,2421

Czy warto kupić samochód z przekładnią CVT?

Aby odpowiedzieć na to pytanie, trzeba ustalić, jakie zalety i wady ma taka przekładnia. Dzięki temu sami możecie zdecydować, czy chcecie auto z taką konstrukcją, choć zawsze warto się przejechać przed zakupem.

Zalety przekładni CVT

• Płynna jazda – brak szarpnięć przy zmianie biegów, przyspieszanie bez przerw w przenoszeniu mocy.
• Ekonomia zużycia paliwa – tylko przy łagodnym stylu jazdy.
• Komfort – zwłaszcza w mieście (szybka zmiana kierunku jazdy), szybka reakcja na naciśnięcie gazu.

Wady przekładni CVT

• Charakterystyczne „wycie” silnika podczas intensywnego przyspieszania.
• Mniejsza trwałość przy agresywnej jeździe – preferowany spokojny styl jazdy i unikanie dużych obciążeń (wysoka prędkość, przyczepa).
• Wysokie zużycie paliwa przy dużych prędkościach (np. na autostradzie).

Warto jeszcze wiedzieć, iż przekładnie CVT często charakteryzują się niższą trwałością niż tradycyjne hydrauliczne automaty. Wynika to jednak głównie ze stylu jazdy. jeżeli auto pochodzi z rynku, gdzie raczej jeździ się spokojnie lub od kierowcy o spokojnym stylu jazdy, to nie należy się obawiać o trwałość CVT, a koszty napraw są zbliżone do innych automatów. CVT w aucie używanym należy unikać lub warto mieć na uwadze, iż skrzynia zużyje się wcześniej, jeżeli samochód:

• ma mocny silnik (np. powyżej 150 KM),
• ma napęd na cztery koła,
• jest wyposażony w hak holowniczy,
• jeździł w górach.

CVT to idealne rozwiązanie do samochodu miejskiego, segmentu A lub B, z niezbyt mocnym, najlepiej benzynowym wolnossącym silnikiem. Paradoksalnie, największe zalety skrzyń bezstopniowych można odczuć dopiero z mocnym silnikiem. Doskonałym przykładem tego są samochody marki Audi z przekładnią Multitronic czy Lexus RS z przekładnią e-CVT. Przy czym przekładnia e-CVT nie jest klasyczną przekładnią bezstopniową, ale przekładnią planetarną, pracującą w trybie bezstopniowym. Niemniej, zasada działania w praktyce (subiektywne odczucia) jest niemal identyczna.

https://magazynauto.pl/porady/automatyczne-skrzynie-biegow-praktyczny-przewodnik-rodzaje-zasady-dzialania-trwalosc-eksploatacja,aid,2185