Automatická převodovka Direct Shift-CVT

Jak funguje CVT?

Předně je dobré si říct naprostý základ, tedy to, jak funguje klasická CVT převodovka. Ta totiž využívá dvou řemenic s proměnným průměrem a mezi nimi nataženého řemenu/řetězu. Každou z řemenic tvoří dvě konusové poloviny, které mezi sebou řetěz svírají a to docela velkou silou, aby nemohl proklouznout. Ostatně právě tento řetěz přenáší veškerý krouticí moment motoru.

Vtip je v tom, že obě ty poloviny řemenice, respektive jejich poloviny, je možné přibližovat a oddalovat. Řetěz tedy může buď o něco spadnout, nebo o něco povylézt. S tím se samozřejmě mění obvod kružnice, kterou v řemenici opisuje, tudíž se mění i převodový poměr a to na obou řemenicích (funguje to podobně jako přehazovačka na kole, akorát se nemění převody skokově, ale je možné měnit převodový poměr naprosto plynule). Musí se tak dít současně a podle nějakých pravidel, aby byl řetěz vždy natažený, nicméně to už není něco, co bychom chtěli rozpitvávat. Pro potřeby tohoto článku postačí chápat, že CVT umožňuje absolutně plynule měnit obvod kružnic, kolem kterých je řetěz natažen.

Také čtěte

3 min. čtení

Hloubka dezénu a letní pneumatiky

7. 4. 2024 Jiří Lacina Tipy a rady

CVT není nic nového pod sluncem, jedná se o řešení populární zejména u japonských výrobců, ale jelikož je velmi efektivní, používá ho v současné době třeba i Ford a jeden čas ho mohutně tlačilo Audi (pod názvem Multitronic). Nejefektivnější je CVT někde uprostřed té proměny převodových poměrů. Když pojedeme velmi pomalu, nebo velmi rychle, výhoda CVT se částečně smazává. Současně s tím je třeba poznamenat, že konstrukce jako taková má do značné míry limitovanou životnost, přičemž největší problém je zrychlování z nuly, kdy dochází k obrovskému tření řetězu o řemenice, které ho svírají pod určitým úhlem. Síly figurující v této soustavě zároveň stojí i za opotřebením jak řetězu, tak i řemenic, jejichž vnitřní plochy (ty, které svírají řetěz) se postupně obrušují.

Vylepšení v podobě Direct Shift CVT

Direct Shift CVT přidává ke klasickému CVT první převod. Zní to možná zvláštně, ale je to tak. Přesněji to funguje tím způsobem, že z motoru se přenáší krouticí moment na hřídel přes hydrodynamický měnič, který se po rozjezdu uzamkne. CVT je v tu chvíli přes spojky oddělené od výstupní hřídele i od hřídele, která jde do diferenciálu. Veškerý krouticí moment nám tedy jde přes ozubené soukolí a v závislosti na tom, jak moc řidič stojí na plynovém pedálu, může převodovka tento „první kvalt“ využít až do zhruba 60 km/h. V praxi to bude ale ve většině případů do zhruba 20-30 km/h.

Ve chvíli, když to přestává být efektivní, rozepne převodovka ozubené soukolí a dojde k sepnutí spojek CVT. To se musí připojit na obou stranách – na hřídeli, kterou pohání motor, i na hřídeli, přes kterou jde následně krouticí moment do diferenciálu, a tedy i na kola. Stane se tak velmi, velmi rychle a i z naší zkušenosti víme, že to řidič prakticky nemá šanci poznat. Od té chvíle jsou síly přenášeny přes řetěz a řemenice CVT části.

V čem je výhoda?

Zdánlivě složité a komplikované řešení má spoustu pozitiv. Jednak je možné eliminovat místo, kde klasické CVT dostává největší záhul, tedy prudký rozjezd vozidla. Dalším kladem je efektivita – oblast, ve které funguje přenos síly variátorem, je posunutá. Řemenice tedy nemusejí mít takový rozsah, tudíž mohou být menší a lehčí, což uspoří nějakou tu desetinku ze spotřeby. Jejich rozsah navíc začíná až ve vyšší rychlosti, takže třeba jízda stotřicítkou po dálnici bude teoreticky (i prakticky) efektivnější u Direct Shift CVT než u klasického CVT.

Jako bonus pro uživatele je tu i částečná eliminace takového toho efektu, kdy při zrychlení motor sice točí jak o život, ale akcelerace je dost vlažná. Tomu jde automobilka naproti i implementací virtuálních stupňů, což jsou přednastavené pevné polohy obou řemenic, mezi kterými při zrychlování stoupají otáčky spalovacího agregátu. Simuluje se tím vlastně klasická převodovka, především její akustický projev. Těchto virtuální stupňů má Direct Shift CVT převodovka 10, ale je to záležitost čistě softwarová – pozice jsou uloženy v paměti, řídící jednotka mezi nimi pouze přepíná podle potřeby. Toyota si mohla dovolit zmenšit i řetěz a řemenice ho svírají pod ostřejším úhlem. Znamená to možnost rychlejšího řazení, ale i menší síly nutné k sevření řetězu (ony i tak ty síly musejí být poměrně velké, aby řetěz neproklouzl).

Automatická převodovka Direct Shift-CVT a její princip