image/svg+xml

Automobil Revue

Technika

Samočinné bezestupňové převodovky - Plynule a bez zubů

Michal Štengl 31.10.2011 14:08

Technika 01b-h29700300a 55101

06-nissan-cvt-100706-01-02 55106V dalším dílu seriálu o samočinných převodovkách se zaměříme na bezstupňové CVT a na pravou míru uvedeme jednu zažitou nepravdu.

 

Převodovky s plynule měnitelným převodem CVT (Continously Variable Transmission) jsou z principiálního hlediska vůbec nejlepším typem pro pohon strojů se spalovacím motorem, tedy i automobilu. Jak už název napovídá, na rozdíl od klasických stupňových převodovek nemají pevně dané převodové poměry, jejich konstrukce umožňuje teoreticky nekonečné množství převodů. Díky tomu umějí optimálně regulovat tažnou sílu motoru v závislosti na rychlosti tak, aby běžel v optimálních otáčkách z hlediska výkonu nebo spotřeby.

Převodovky CVT se konstruují jako třecí, převodové stupně se nastavují změnou průměrů rotačních částí přenášejících točivý moment mezi vstupním a výstupním hřídelem. V osobních automobilech se používají dva typy, variátorové a toroidní, přičemž drtivá většina patří do první kategorie. Éru masového nasazení cévétéček odstartoval v roce 1958 Variomatic použitý v malém automobilu DAF 600 (prototyp převodovky byl zkonstruován již o osm let dřív). Princip variátoru je však znám mnohem déle, popsal ho již Leonardo da Vinci v patnáctém století. V automobilech se začaly rozšiřovat koncem osmdesátých let minulého století, a to hlavně díky japonským značkám.

Variátor tvoří dvě řemenice s axiálně posuvným kuželovým kolem, mezi nimiž obíhá klínový řemensubaru-lineartronic01-p17-cvt-illust-s 55125 nebo řetěz. Jedna řemenice je spojena se vstupním hřídelem (primární), druhá s výstupním (sekundární). Oddalováním a přibližováním kuželů se mění průměr, který řemen opisuje, a tím i samotný převodový poměr. Při rozjezdu, kdy je zapotřebí největší převod, resp. tažná síla, je na primární řemenici nastaven nejmenší průměr. Jelikož má řemen pevnou délku (nepočítáme-li mírné deformace), sekundární řemenice se sama nastaví na největší průměr. Při rychlé jízdě je to naopak.

Zatímco potřebnou přítlačnou sílu primární řemenice vyvolává hydraulika, u sekundární kontrastní pružina. Nejlépe se fungování variátorové převodovky vysvětluje na jízdě ustálenou rychlostí. Po rovině ve 130 km/h převodovka nastaví převod tak, aby se otáčky motory pohybovaly v oblasti optimální spotřeby. Například zážehový 2.4/131 kW v Suzuki Kizashi točí pouhých 2000 min-1, což jsou hodnoty turbodieselů. Ve stoupání by však už motor neměl dost síly, což by vedlo ke zhoršení spotřeby (a emisí). Převodovka proto upraví převodový poměr a zvýší otáčky motoru. Převodový rozsah CVT určují průměry řemenic, takže je limitovaný zástavbovými rozměry. Nejčastěji se dnes pohybuje kolem šesti.

06-nissan-k13-100713-40-low 55108Nová generace převodovky Xtronic CVT od Nissanu montovaná do malé Micry se ale může pochlubit rekordní hodnotou 7,3 (samočinná osmistupňová ZF má 7), a to díky dalšímu dvoustupňovému planetovému převodu (1,821 a 1,000) vloženém do stávající jednoduché planetové převodovky. Tu má většina CVT, slouží však pouze k řazení zpětného chodu. Díky přídavném převodu mohli konstruktéři použít menší řemenice, přičemž sekundární není už ponořená v olejové lázni. Zmenšily se tak rozměry skříně i vnitřní ztráty o 10 %! Součástí CVT jsou dále předlohový převod umožňující upravit převodovku pro různé verze motoru, tlumič torzních kmitů a rozjezdové spojky (elektronicky řízené lamelové či elektromagnetické práškové), které v poslední době nahrazuje hydrodynamický měnič. Ten výrazně zlepšuje komfort rozjezdu a díky blokovací spojce přemosťující měnič už nemá takové ztráty.Důležitým prvkem CVT jsou převodové oleje, které jsou vzhledem k dosahovaným tlakům na bocích řemenic extrémně tepelně i tlakově namáhán. Každý výrobce si proto předepisuje svůj unikátní a nezaměnitelný typ.

Výhody bezstupňových převodovek jsou jasné: ve srovnání s klasickými samočinnými 04-bosch-remeny-cvt-vobr283 55104převodovkami jsou menší, mohou mít větší rozsah převodů a asi o 10 % nižší spotřebu. Tak proč je nabízí jen pár výrobců? Důvodů je několik. CVT snesou v porovnání s planetovými automaty mnohem menší zatížení. Nejslabším článkem je řemen. V počátcích byly pryžové, dnes se nejčastěji používá ocelový řemen splňující požadavky na pevnost, životnost i rozumnou cenu. Tvoří ho dva svazky pásů z ušlechtilé oceli, které nesou lisované kovové prvky. Přestože tyto řemeny snesou až 250 N.m, variátorové převodovky se objevují většinou jen se zážehovými motory. Spojení se vznětovými motory je sporadické. Prokluzující řemeny už po 70 000 km přinutily Ford stáhnout převodovku Durashift z nabídky modelu C-Max s 1.6 TDCi. Dnes proto nabízí variátor s turbodieselem Mercedes-Benz ve třídě A a B (160 CDI Autotronic) nebo Audi.

02-audi-multitronic03-at990018-large 55102Právě převodovka Multitronic používající místo řemenu řetěz měla snést vysoké točivé momenty i šestiválcového turbodieselu (2.7 V6 TDI). Bohužel zejména v kombinaci s chiptuningem ale znamenal vysoký točivý moment pro tuto převodovku postupnou zkázu řemenic. Ve značkovém servisu se opravy řeší výměnou za nový kus (cena asi 120 000 Kč), specializované servisy provedou podle stupně poškození nápravu asi za polovinu. I přes počáteční problémy Multitronic z nabídky německé automobily nezmizel, v modernizované podobě ho lze v modelech A4 a A6 kombinovat se zážehovými 1.8 a 2.0 TSI a vznětovými 2.0 a 3.0 TDI, vždy ale bez quattra.

Řetěz používá i převodovka Lineartronic od Subaru nabízená s pohonem všech kol a zážehovým 2.5/123 kW v modelech Legacy a Outback nebo Xtronic v Nissanu Murano. Za nízkou popularitou CVT převodovek v Evropě ale stojí i její projev při jízdě. Lidem vadí neustálé kolísání otáček motoru a chování při plné akceleraci, kdy otáčky vyletí do oblasti maximálního výkonu, což bývá kolem 6000 min-1. Výrobci proto přišli s možností ručního řazení, nejčastěji šesti až sedmi (nový Multitronic v A6 dokonce osmi) přednastavených převodů, čímž se variátory přiblížily běžné samočinné převodovce.Ani skutečná spotřeba není v porovnání s konvenčními automaty o tolik nižší, často bývá dokonce horší. Zázračných hodnot motory s CVT dosahují pouze při homologaci (podle níž se určují daně), proto určitě tyto převodovky nevymřou. Letos je v Ženevě představily Kia nebo Renault.

Na masovější rozšíření čekají toroidní bezstupňové převodovky. Jejich princip je přitom znám 11b-toroidni-prevod 55115velmi dlouho, patentovat si ho nechal v USA Charles W. Hunt z Richmondu již v roce 1877. Jedná se také o třecí převod, místo dvou řemenic a řemenu ale používá dva toroidní disky, jeden spojený se vstupním a druhý s výstupním hřídelem, mezi nimiž je kladka. Samotná změna převodu se děje jejím naklápěním, čímž se mění bod dotyku kladky s toroidními disky. K výhodám tohoto typu převodu patří schopnost přenést značné momenty (až 400 N.m) a účinnost přes 95 % (u CVT se mění v rozsahu 90-95 %).

U prvních toroidních převodovek ze začátku 20. století docházelo k přímému kontaktu kov na kov, takže toho moc nevydržely. Vyřešit tento problému se snažil koncern GM nebo Ford. Povedlo se to až japonské firmě NSK, která v roce 1978 představila převodovku Powertoros Unit. Přenos sil u ní probíhá prostřednictvím tisícinu milimetru tlustého filmu speciálního trakčního oleje, který v místě kontaktu s kužely a kladkou musí snést zatížení až 4 GPa.

10-nissanextr 55112Poprvé toroidní převod použil v sériovém automobilu Nissan, a to v roce 1999 v modelech Cedric, Gloria a Skyline. Tato převodovka Extroid CVT měla dva sériově řazené toroidní převody s šesti přednastavenými převodovými stupni (poměry 2,857 až 0,660 a hydrodynamický měnič. Bohužel vysoké náklady převýšily veškerá pozitiva tohoto ústrojí oceněného celou řadou titulů za inovaci.

Charakter CVT se všemi přednostmi i nectnostmi má také převodovka v hybridních modelech Toyota Prius/Auris HSD. Přesto to není klasický variátor s třecím převodem. Jediný řemen býval u starší generace použit jako předlohový převod, v poslední generaci ho nahradila ozubená kola. Základ ústrojí P410 tvoří jednoduché planetové soukolí s jediným převodem. Díky přesnému řízení otáček spalovacího motoru a elektromotoru však dokáže tato převodovka pokrýt celé 12b-model 55118rychlostní spektrum vozidla. Nicméně rozsah je pochopitelně omezen, proto třeba Prius jede jen 180 km/h. Toyota toto ústrojí proto označuje jako e-CVT, tedy elektronicky řízené CVT.

Zejména u zemědělských strojů se uplatňují bezstupňové převodovky typu IVT (Infinitely Variable Transmission). Také mívají planetový převod a více vstupů, místo variátoru a elektromotoru ale používají hydrostatický nebo hydrodynamický motor, díky kterému umějí IVT pokrýt celou škálu pohybu vozidla s mimořádně přesnou regulací otáček kol. Tímto typem převodovky od britské firmy Torotrak, ale s toroidním převodem, byla vybavena studie městského vozu Tata Pixel vystavená na Ženevském autosalonu.

Fotogalerie

Vstup do diskuze (0)   Tisk Facebook Twitter



Emil Frey Select

Peugeot 508 1.5 BlueHDi SW 130k AT8 ALLURE

18 081 km, r. 2022

799.900,- Kč

DS Automobiles DS4 Crossback E-TENSE 225k AT8 RIVOLI

14 306 km, r. 2022

1.115.900,- Kč

Jeep Cherokee 2,0 L MJD 140 k Longitude 4WD

207 778 km, r. 2014

339.900,- Kč

Newsletter

Přejete si odebírat newsletter?



Test

Škoda Fabia 1.0 TSI – Mílový skok

Lukáš Dittrich 31.01.2022 07:17

Výrazně širší karoserie dělá z nejnovější ­Fabie už od pohledu mnohem dospělejší vůz. Propracovaná aerodynamika pomáhá k nižší spotřebě paliva

Čtvrtá generace Škody Fabia slibuje kromě jiného mnohem prostornější interiér, větší objem... >>

Více



Technika

Cupra formentor VZ5 – Pět na čtyři

Petr Hanke 14.02.2023 15:15

Aktivní zadní rozvodovka v režimu Drift posílá 100 % hnací síly dostupné pro zadní nápravu na vnější kolo

S potěšením jsme využili možnosti podívat se v novém školicím centru společnosti Porsche Česká... >>

Více



Další články

  • Elektřina v náklaďáku není tabu

    S ohledem na nesrovnatelné dopravní výkony mnozí považují elektrický pohon... >>

  • Wankel žije: Mazda MX-30 e-Skyactive R-EV

    Na autosalonu v Bruselu Mazda představila druhou verzi elektrického typu MX-30,... >>

  • Nové karavany a obytné vozy na výstavě CMT 2023

    Letošním prvním velkým svátkem pro milovníky karavaningu, cestování a volného... >>

  • Panhard & Levassor X 25 (1913) – Surrealistický zážitek

    V čím dál modernější, kontroverzně elektrifikované době se jízda s Panhardem z... >>

  • Nokian Tyres Green Step – Obnovitelně

    Společnost Nokian Tyres představila koncepční pneumatiku budoucnosti, jež je z... >>

  • Walter D-Bus – Velké dvanáctiválce

    V říjnu 1931 vystavovala jinonická továrna Walter na pražském autosalonu nejen... >>

  • Nová kola: homologované novinky AEZ a DOTZ pro rok 2023

    Alcar je tradiční společnostní nabízející designová kola značek AEZ, Dezent či... >>

  • Sedmispojková převodovka Koenigsegg

    Švédská společnost Koenigsegg vyvinula pro svůj výroční typ CC850 revoluční... >>


Nejčtenější články

  • Lynk & Co 01 – Po pěti letech…

    Teprve v Tannisu jsme mohli vůbec poprvé usednout za jeho volant! Lynk & Co... >>

  • Cupra už v Česku vyrábí i prodává. Co je zač?

    Nová značka Cupra nedávno vstoupila i na český trh. Zákazníci se mohou těšit na... >>

  • Wankel žije: Mazda MX-30 e-Skyactive R-EV

    Na autosalonu v Bruselu Mazda představila druhou verzi elektrického typu MX-30,... >>

  • MG 4 – Nová platforma

    S čínskými automobily klasické britské značky MG jsme prvně jezdili na testech... >>

  • Niki Lauda (1949 – 2019) – Legenda formule 1

    Odešla legenda formule 1. Niki Lauda opustil tento svět 20. května, ale... >>

  • Toyota RAV4: hybrid vs. plug-in hybrid – Pro a proti

    Toyota nabízí typ RAV4 nejen s klasickým  hybridním pohonem, ale také v... >>

  • Instruktoři bezpečné jízdy testovali nové postupy za volanty elektromobilů Škoda Enyaq

    Celkem 63 instruktorů prošlo v minulém roce školením Asociace center pro... >>




Menu

  • Novinky |
  • Testy |
    • Představujeme
    • Svezli jsme se
    • Náš test
  • Články |
    • Historie
    • Technika
    • Pro řidiče
    • Motorsport
    • Magazín
    • Fotogalerie
    • Listárna
  • Speciály |
  • Tiskové zprávy |
  • Časopisy |
    • Automobil Revue
    • Trucker
    • Doprava a silnice
  • Bazar |
  • Newsletter |
  • Novinky |
  • Testy |
  • Historie |
  • Pro řidiče |
  • Speciály |
  • Truck/bus |

Newsletter
Předplatné
O nás

Vyhledávání


Automobil Revue

Novinky | Testy | Články | Speciály | Tiskové zprávy | Časopisy | Bazar | Newsletter |

Všechna práva vyhrazena © | 2011 - 2023 Redakce Automotorevue | Mapa stránek | Redakce stránek | Napište nám | Předplatné | RSS | GDPR | CMP | Autoři
design by skop | system by SABRE |