Die CVT-Automatik
Stufenloses Getriebe
Das stufenlose Getriebe, wie es in der Autowelt verwendet wird, ist eine Entwicklung des Niederländers Hub van Doorne – einem der Brüder, die DAF gegründet haben. Aber eigentlich hatte Leonardo da Vinci schon Ende des 15. Jahrhunderts eine Art CVT gezeichnet. Aber dann gab es keine Autos.
Was ist eine CVT-Automatik?
Der Name ist Programm: Das CVT ist ein stufenloses Getriebe. Die Kraftübertragung vom Motor auf die Räder erfolgt somit automatisch stufenlos und stufenlos. Sie spüren keine Stöße wie bei einem herkömmlichen Automatikgetriebe. Der Motor läuft bei jeder Drehzahl mit der günstigsten Drehzahl, d.h. optimaler Wirkungsgrad für möglichst geringen Verbrauch gegenüber – je nach Fahrzustand – optimaler Durchzugskraft oder optimaler Leistung.
Wie funktioniert eine CVT-Automatik?
Stellen Sie sich ein Rennrad mit einem Umwerfer an den Kettenblättern zwischen den Pedalen und einem an den hinteren Ritzel vor. So lässt sich die Kette während der Fahrt manuell von einem kleinen auf ein größeres Ritzel umlegen – und wieder zurück. Wenn Sie aus dem Stand herausradeln möchten, benötigen Sie einen niedrigen Gang. Die Kette wird dann vorne um das kleinste und hinten um das größte Ritzel gewickelt. Wenn Sie schneller fahren möchten, wählen Sie einen höheren Gang.
Die CVT-Automatik tut dasselbe, nur automatisch und völlig stufenlos. Der Metallschubriemen läuft nicht über Zahnräder, sondern über zwei Umlenkrollen – die Rille in seinem Umfang wird zur Mitte hin tiefer. Die vordere Riemenscheibe (die primäre) wird vom Motor angetrieben, die hintere (die sekundäre) treibt die Räder an. Beide Riemenscheiben können im Durchmesser stufenlos variieren, da sich ihre Hälften auseinander und aufeinander zu bewegen. Wenn die vordere Riemenscheibe vollständig geöffnet ist, ist die hintere vollständig geschlossen. Der Schubriemen macht dann einen kleinen Bogen davor und einen großen dahinter, genau wie die Rennradkette. Ideal zum Anfahren aus dem Stand.
Schalten mit CVT-Automatikgetriebe
Der Motor dreht beim Anfahren relativ hoch, als würde die Kupplung durchrutschen, aber das Auto beschleunigt sanft. Mit zunehmender Geschwindigkeit schließt sich die Primärscheibe dank ausgeklügelter Technik immer weiter und der Schubriemen macht eine größere Biegung. Beim Sekundärteil passiert das Gegenteil: Der Riemen drückt ihn weiter auf und die Krümmung des Schubriemens wird kleiner. Dadurch wird das Getriebe länger („höherer Gang“) und das Auto erreicht eine höhere Geschwindigkeit, ohne die Motordrehzahl zu erhöhen und ohne die Beschleunigung zu unterbrechen, weil der Fahrer schalten muss.
Ein Computer steuert unter anderem unter dem Einfluss von Gaspedalstellung, Motorlast und Drehzahl den Durchmesser der Primärriemenscheibe und damit das Übersetzungsverhältnis (den „Gang“). All dies geschieht vollkommen stufenlos und komfortabel, sowohl beim Beschleunigen und Hochschalten als auch beim Verzögern und wieder Herunterschalten.
CVT-Automatik auch mit Treppe
Dennoch mögen manche Leute die Tatsache nicht, dass die Geschwindigkeit konstant ist, während die Fahrgeschwindigkeit variiert. Sie haben dann die Idee, dass die Kupplung rutscht. Teilweise aus diesem Grund haben einige Automobilhersteller Modelle mit einem CVT auf den Markt gebracht, das über mehrere (elektronisch gesteuerte) Stufen verfügt, die sogar manuell ausgewählt werden können. Natürlich ist der Kunde König und natürlich kann die Treppe im Anhängerbetrieb praktisch sein, aber verfehlt das ausgeklügelte stufenlose Getriebe nicht das Ziel?
Schubriemen für CVT-Automatikgetriebe
Es gibt verschiedene Hersteller von stufenlosen Getrieben, aber die wesentlichen Schubriemen werden in Tilburg von VDT hergestellt (Van Doornes Transmissie, ja, der Van Doorne von DAF , aber jetzt gehört VDT Bosch). Die Schubbänder bestehen aus zwei parallelen Paketen von Stahlbändern, zwischen denen und über die zahlreiche Metallplatten laufen. Diese Platten drücken sich gegenseitig nach vorne und übertragen die Antriebskraft von der Primär- auf die Sekundärriemenscheibe. Aufgrund der Form der Platten können sie relativ zueinander schwenken, so dass das Schubband reibungslos durch die Rollen mit unterschiedlichem Durchmesser läuft.
Automarken mit CVT-Automatikgetriebe
In den achtziger Jahren kamen der Subaru Justy und der Fiat Uno mit CVT als erste auf den Markt. Später folgten weitere wie Dodge, Ford, Rover, MINI (BMW), Suzuki und viele andere, hauptsächlich japanische, koreanische und amerikanische Marken.
Williams Formel 1 mit CVT-Automatikgetriebe
Auch das damals sehr erfolgreiche Williams-Formel-1-Team rüstete 1993 seinen FW15C mit einem CVT aus. Das Auto war bereits in Entwicklungstests so unerhört schnell, dass die Formel-1-Führung den Einsatz des CVT verbot. Weil das CVT den Motor ständig auf der Drehzahl hielt, bei der er seine maximale Leistung abgab, war der Williams pro Runde etwa vier Sekunden schneller als die Konkurrenz … Das Verbot verzögerte auch die Entwicklung des CVT für den Einsatz in normalen Pkw.
Variomatik-Vorgänger des CVT-Automatikgetriebes
Auf der AutoRAI von 1958 feierten sowohl der niederländische DAF 600 als auch die Variomatic – wie Hub van Doorne sein CVT genannt hatte – ihre Weltpremiere. Van Doorne entwickelte sein Getriebe weiter und schließlich war das CVT, wie wir es heute kennen, geboren. In den 1980er Jahren wurde dies nur langsam auf andere Automarken übertragen – schließlich produzierte DAF keine Personenwagen mehr. Anders als beim CVT, das Metallschubriemen zum Antrieb des Autos verwendet, überträgt die Variomatic die Antriebskraft über sogenannte Riemen, eigentlich Gummizugriemen.
CVT-Automatik im DAF-Museum
Da das stufenlose Getriebe seinen Ursprung in der Automarke DAF hat, ist das DAF-Museum der richtige Ort, um mehr über das CVT, die Variomatic und DAF zu erfahren. Sie können ein Arbeitsmodell der Variomatik bedienen und ihr dem CVT ähnliches Prinzip in Aktion sehen. Außerdem gibt es ein Williams-Formel-1-Auto und Sie können Bilder des Formel-1-Autos mit CVT in Aktion sehen – was für ein Sound! Empfohlen.
