Themen:
- Allgemeines
- Bedienung des CVT
- Stufenlose Beschleunigung
- Planetengetriebesystem
- Beschleunigen Sie in mehreren Schritten
- Gürtel schieben
- Video der Instrumententafel beim Beschleunigen
- Grafik
Gesamt:
Das CVT-Prinzip ist schon alt. Das erste Konzept eines stufenlosen Getriebes wurde im Jahr 1490 von Leonardo da Vinci entworfen.
In den 50er Jahren wurden diese Getriebe in den beliebten DAF-Personenwagen (unter dem Namen Variomatic) eingesetzt. Diese Autos konnten mit der gleichen Geschwindigkeit vorwärts und rückwärts fahren.
Heutzutage ist das CVT-Prinzip immer noch weit verbreitet. Bestimmte Automarken; Audi und Seat mit der Multitronic, Nissan, Toyota, Ford, Fiat, Suzuki, Subaru, Rover, Mini (BMW-Gruppe), Doge, Jeep, Mitsubishi, Saturn (und vielleicht ein anderer Hersteller) verwenden oder verwenden in bestimmten Getriebetypen ein CVT .
CVT wird nicht nur in Autos verwendet, sondern auch in Karts, Schneemobilen, Rollern und bestimmten Geländefahrzeugen.
Bedienung des CVT:
CVT steht für Continuously Variable Transmission. Das bedeutet, dass sich die Übersetzungsverhältnisse ständig ändern. Bei den Schalt-, Automatik- und DSG-Getrieben hat jeder Gang eine eigene Übersetzung. Dieses Übersetzungsverhältnis wird durch die Zähnezahl der Zahnräder auf den Achsen (beim Schaltgetriebe) und der Übersetzungszahl des Planetengetriebes (beim Automatikgetriebe) bestimmt.
Bei einem CVT-Getriebe gibt es keine festen Übersetzungsverhältnisse. Für die Kraftübertragung sorgen nicht die Zahnräder, sondern ein Gummi- oder Metallschubriemen, der sich über unterschiedlich dicke Scheiben bewegt. Eine Änderung des Scheibendurchmessers führt zu einem anderen Übersetzungsverhältnis. Da die Scheiben stufenlos, also in einer fließenden Bewegung, hoch- und runterfahren, entstehen keine Schaltstöße wie bei einem herkömmlichen Getriebe.
Das Bild zeigt, wie es funktioniert. Allerdings variieren die Scheiben hier in einer Bewegung von neutral über klein bis groß. In Wirklichkeit geschieht dies gleichmäßig.
Stufenlose Beschleunigung:
Die primäre Kegelscheibe wird vom Motor (Kurbelwelle) angetrieben und die sekundäre Kegelscheibe ist mit dem Differential und den Antriebswellen des Fahrzeugs verbunden. Bei niedriger Geschwindigkeit ist das primäre Laufwerk breit und das sekundäre Laufwerk dünn (siehe Abbildung unten). Jetzt können Sie mit hoher Drehzahl und niedriger Geschwindigkeit beschleunigen. In dieser Situation kann viel Motordrehmoment zur Beschleunigung an die Räder abgegeben werden. Mit zunehmender Geschwindigkeit ändert sich die Größe der Primärscheibe von breit nach schmal und die der Sekundärscheibe von schmal nach breit. Während dieser Änderung bleibt die Motordrehzahl gleich, die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht sich jedoch.
Beschleunigen Sie in verschiedenen Stufen:
Bei einem CVT-Getriebe haben Sie oft die Möglichkeit, in verschiedenen Stufen zu schalten. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass der Schalthebel auf Position S (Sport) oder auf Manuell gestellt wird.
Bei der manuellen Auswahl können wie beim herkömmlichen Automatikgetriebe die Programme 1 (hohe Geschwindigkeit bei niedriger Geschwindigkeit) bis 3 (niedrige Geschwindigkeit bei hoher Geschwindigkeit) ausgewählt werden. Oder Sie schalten manuell zwischen dem 1. und 6. Gang um.
Beim manuellen Einschalten beispielsweise des 2. Gangs (2. Stufe) verhält sich das Getriebe wie ein normales Automatikgetriebe. Das liegt nicht daran, dass es eine Konstruktion im Container gibt, die dies ermöglicht, sondern daran, dass Primär- und Sekundärplatte eine bestimmte Position einnehmen. Die Elektronik des Getriebes speichert für jeden Schritt eine bestimmte Breite der Scheiben ab. Da sich die Breite zwischen den beiden Scheiben nicht ändert, bleibt der Motor beispielsweise bei 3000 U/min bei einer Geschwindigkeit von 60 km/h hängen.
Diese Funktion kann beim Fahren eines Wohnwagens oder bevor der Fahrer ein Überholmanöver durchführen möchte, genutzt werden. Die Auswahl einer bestimmten Stufe, die dazu führt, dass der Motor im Drehmomentbereich rotiert, erleichtert das Beschleunigen. Im D-Modus (Drive) sinkt die Drehzahl automatisch wieder auf etwa 1500 U/min. Beim Betätigen des Gaspedals (Kickdown) müssen die Scheiben zunächst eine andere Position einnehmen, was Zeit kostet. Der Sport- und manuelle Modus verhindert dieses Problem.
Planetengetriebesystem:
Ein einzelnes Planetengetriebe ist außerdem mit der Primärriemenscheibe verbunden, die ebenfalls Teil eines herkömmlichen Automatikgetriebes ist. Dieses Planetengetriebe ermöglicht das Einlegen des Rückwärtsgangs.
Weitere Informationen hierzu finden Sie auf der Seite automatische Übertragung. (Schließlich ist ihre Funktionsweise dieselbe und auf dieser Seite nicht wirklich wichtig).
Schubband:
Der Schubgurt in Personenkraftwagen ist wie im Bild unten dargestellt aufgebaut. Das Stahlband ist im Grunde ein Ring, um den herum allerlei Metallscheiben gespannt sind. Durch die Führungsstifte können die Metallscheiben relativ zueinander gelenkt werden, sodass eine Variation des Durchmessers möglich ist, indem die beweglichen Scheiben breiter oder schmaler gemacht werden.
Da die Metallscheiben alle aneinander liegen, können große Schubkräfte übertragen werden. Der Winkel, in dem Metallscheiben platziert werden, kann klein sein, wenn die Scheibe einen kleinen Durchmesser hat.
Variable Datenträger:
Die Regelung der Scheibendurchmesser erfolgt durch die ECU (Motormanagement). Das Motormanagement erhält Informationen von Sensoren, anhand derer die Position ermittelt und das Übersetzungsverhältnis verändert wird. Für das Steuergerät sind folgende Informationen wichtig:
- Motordrehzahl
- Fahrgeschwindigkeit
- Drosselklappenposition
- Position des Wählhebels (Hebel)
- Position des Planetensystems
- Fahrwiderstände
Video der Instrumententafel beim Beschleunigen:
Unten sehen Sie ein Video eines Audi A4 mit Multitronic-Getriebe. Auch dies funktioniert nach dem CVT-Prinzip. Dieses Video vermittelt einen guten Eindruck davon, wie dieses Getriebe funktioniert und wie es vom Fahrer erlebt wird. Dieser Audi-Fahrer drückt voll aufs Gas. Beim langsameren Beschleunigen bleibt die Drehzahl bei steigender Drehzahl ebenfalls gleich, nur beispielsweise bei 2000 U/min.
Grafik:
Wie im Video oben zu sehen ist, bleibt die Geschwindigkeit beim Beschleunigen konstant. Dies ist auch in der Grafik unten zu sehen. Ein herkömmliches Automatikgetriebe schaltet mehrfach hoch, wodurch es immer wieder zu Spitzen in der Fahrgeschwindigkeit kommt. Das CVT hat eine lineare Linie ohne Spitzen. Dies hat den Vorteil, dass der Motor im günstigsten Drehmomentbereich optimal belastet wird.
