Een CVT transmissie maakt het mogelijk om ononderbroken te versnellen vanuit stilstand zonder schakelpauzes en zonder onderbreking van de tractie. Ontdek in deze blog hoe een CVT-transmissie werkt, welke voor- en nadelen ze heeft en nog veel meer.
Inhoudsopgave
Wat is een CVT-transmissie?
Een CVT-transmissie is een continu variabele automatische transmissie die wordt gebruikt in motorvoertuigen, landbouwmachines en werktuigmachines. De afkorting CVT staat voor “Continuous Variable Transmission”, wat “continu variabele transmissie” betekent. Een CVT-transmissie werkt zonder schakeltrappen en dus zonder onderbreking van de tractie.
Hoe werkt een CVT-transmissie?
In principe bestaat een CVT-transmissie uit twee assen, waarop telkens twee conische schijven, de zogenaamde variatoren, schuivend zijn gemonteerd. De uiteinden van de variatoren staan tegenover elkaar, waardoor een V-vormige doorsnede tussen de variatoren ontstaat. De primaire as is via een koppeling met de motor verbonden. De tweede as leidt naar het differentieel. Het vermogen wordt tussen de twee assen overgebracht door een brede, meerrijige ketting. De ketting ligt tussen de variators op beide assen zonder de assen aan te raken. Als u de afstand tussen de variatoren van een as verandert, verandert de overbrengingsverhouding.
Bij het opstarten worden de variatoren en op de eerste as zo ver mogelijk uit elkaar geduwd. De ketting zit dicht bij de as. De variatoren op de tweede as liggen daarentegen zo dicht mogelijk bij elkaar. De ketting is ver weg van de schacht. Dit resulteert in een reductie zoals van een klein naar een groot tandwiel. Voor de versnelling wordt de afstand tussen de variatoren op de eerste as verkleind en op de tweede as vergroot. De reductie wordt een overbrengingsverhouding zoals van een groot naar een klein tandwiel.
Door de overbrengingsverhouding voortdurend te wijzigen, draait de tweede as sneller zonder dat de eerste as sneller hoeft te draaien. De motor kan dus altijd in het optimale vermogensbereik werken. Pas wanneer de maximale overbrengingsverhouding van de CVT-transmissie is bereikt, neemt het motortoerental toe om verder te accelereren. De krachtoverbrenging van de variatoren van de eerste as naar de ketting en van de ketting naar het tweede paar variatoren is niet-positief. De variatoren worden hydraulisch aangepast in moderne CVT-transmissies.
Wat zijn de voordelen van de CVT-transmissie?
De continu variabele overbrengingsverhouding
Waarschijnlijk het belangrijkste voordeel van een CVT-transmissie is de continu variabele overbrengingsverhouding. Hierdoor kan de motor over een groot toerentalbereik werken met optimaal vermogen en minimaal brandstofverbruik. Een ander voordeel is dat de acceleratie plaatsvindt zonder pauzes in het schakelen of onderbreking van de tractie.
Kleinere afmetingen en het lichtere gewicht
Andere voordelen van een CVT-transmissie ten opzichte van handgeschakelde transmissies en transmissies met dubbele koppeling zijn de kleinere afmetingen en het lichtere gewicht. Aangezien een CVT-transmissie geen paren tandwielen voor elke versnelling nodig heeft, kan ze kleiner worden gebouwd en is ze ook aanzienlijk lichter. Vanwege deze voordelen heeft Mercedes speciaal voor de A-Klasse W169 en voertuigen van de B-Klasse W245 CVT transmissies ontwikkeld. Beide modelseries boden niet genoeg ruimte voor een conventionele koppelomvormer automatische transmissie.
Wat zijn de nadelen van de CVT-transmissie?
Meer slijtage
CVT transmissies zijn onderhevig aan meer slijtage dan andere transmissies. Door de hoge contactdruk tussen variator en ketting worden beide onderdelen zwaar belast en slijten ze sneller. Evenzo is er, ondanks de hoge contactdruk, altijd een zekere mate van slip tussen de ketting en de variatoren. Volgens de fabrikant van de versnellingsbak LuK kon het rendement door een speciaal kettingontwerp tot 98 % worden opgevoerd, maar gaat nog steeds 2 % van het vermogen verloren.
Meer onderhoud
Bovendien vergen CVT transmissies meer onderhoud dan andere transmissies. In de regel moet de olie vaker worden ververst volgens de instructies van de fabrikant. Een ander nadeel is dat het maximaal overbrengbare koppel beperkt is. Deze transmissies zijn niet geschikt voor grote dieselmotoren en krachtige benzinemotoren met een hoog koppel.
Onbekend geluid bij het optrekken
Het grootste nadeel voor veel bestuurders is echter het onbekende geluid bij het optrekken. Wanneer een voertuig met een CVT-transmissie accelereert, verhoogt de motor het toerental en blijft vervolgens op dit toerental terwijl het voertuig steeds sneller accelereert. Dit komt niet overeen met de gebruikelijke geluidsontwikkeling bij een handgeschakelde versnellingsbak of een automatische transmissie met koppelomvormer.
Hoe lang is de CVT-transmissie al beschikbaar voor auto’s?
DAF
Het eerste voertuig dat standaard met een CVT-transmissie werd uitgerust, was een personenauto van de Nederlandse autofabrikant DAF. In 1958 werd de DAF 600 met een CVT-transmissie, Variomatic genaamd, voor het eerst geïntroduceerd. Dit was een kleine auto met een motor van 600 cm3 en 22 pk. In de Variomatic transmissies nam een V-riem de krachtoverbrenging in de versnellingsbak over. In de opvolgers van de DAF 600 werden in de kleine wagens vaak 2 CVT transmissies ingebouwd. Elk aangedreven wiel had zijn eigen versnellingsbak. Dit maakte het mogelijk zonder differentieel te werken. De slip van de riemen op de variatoren was voldoende om te voorkomen dat het binnenwiel zou gaan spinnen.
Afstellen met behulp van vacuümbussen
Bovendien werden de variatoren op de Variomatic niet hydraulisch afgesteld, maar met behulp van vacuümbussen, vergelijkbaar met die welke worden gebruikt voor rembekrachtigers. Theoretisch was het mogelijk om met een DAF even snel achteruit als vooruit te rijden. Van de DAF personenauto’s met variator werden er tot 1975 meer dan 800.000 gebouwd. In dat jaar nam Volvo de Nederlandse fabrikant over. Daarna werden meer auto’s met variomatic CVT transmissies verkocht onder de merknaam Volvo. De laatste in Nederland voor Volvo geproduceerde auto met deze automatische transmissie rolde in 1991 van de band.
Multitronic
De eerste CVT-versnellingsbak, Multitronic genaamd, werd door Audi in 1999 in de A6-modellen en later ook in de A4-modellen ingebouwd. Aangezien er herhaaldelijk grote mechanische en elektronische problemen met deze transmissies zijn geweest, zijn ze sindsdien vervangen door de moderne S-Tronic-transmissies met dubbele koppeling. Vandaag zijn er in Europa slechts enkele voertuigen die met een CVT-transmissie zijn uitgerust. De meeste van hen zijn kleine auto’s of voertuigen van de lagere middenklasse. Daarentegen rijdt één op de drie in Japan geregistreerde voertuigen met een dergelijke automatische transmissie. In Japan zijn deze transmissies nog steeds zeer populair omdat zij een hoog niveau van rijcomfort bieden in het drukke stadsverkeer.
Hoe kunt u zien of uw auto een CVT-transmissie heeft?
U kunt gemakkelijk zien of uw auto is uitgerust met een CVT-transmissie of een andere automatische transmissie. Als het motortoerental bij het accelereren niet verandert over een breed toerentalbereik, maar de auto toch versnelt, dan heeft uw auto zeer zeker een CVT transmissie. Bij een automatische transmissie met koppelomvormer daarentegen zijn soepele schakelingen merkbaar en ook hoorbaar vanwege het veranderende motortoerental. Een moderne transmissie met dubbele koppeling accelereert praktisch zonder de tractie te onderbreken, maar bij elke versnellingsbakwisseling is een verandering van het motortoerental nog steeds duidelijk hoorbaar.
