Stufenlosgetriebe
Englisch: continuously variable transmission
Eine Art automatisches Getriebe ohne festgelegte Gänge, bei dem das Übersetzungsverhältnis stufenlos und ohne spürbare Sprünge verändert werden kann.
CVT: unendliche Gänge zwischen zwei Festgeschwindigkeiten
Ein stufenloses Getriebe (CVT) ist ein Automatikgetriebe, das feste Übersetzungsverhältnisse durch einen sanften, stufenlosen Übergang zwischen der niedrigsten und höchsten Geschwindigkeitsübersetzung ersetzt. Anders als ein konventionelles Automatikgetriebe mit drei, sechs oder zehn einzelnen Gängen kann ein CVT jedes Übersetzungsverhältnis dazwischen einnehmen und die Motordrehzahl kontinuierlich an die Fahrsituation anpassen, ohne die kurzen Leistungsunterbrechungen, die beim Schalten eines Standardgetriebes auftreten.
Das häufigste Design nutzt zwei Riemenscheiben, die durch einen Gummi- oder Metallriemen beziehungsweise eine Kette verbunden sind. Eine Riemenscheibe ist mit dem Motor verbunden, die andere treibt die Räder an. Jede Riemenscheibe hat bewegliche Flansche, die sich auseinander spreizen oder zusammenpressen können und damit den wirksamen Durchmesser, auf dem der Riemen sitzt, verändern. Wenn eine Riemenscheibe größer wird, wird die andere kleiner, und das Übersetzungsverhältnis ändert sich kontinuierlich. Einige CVTs nutzen ein anderes System: ein Kegel- und Rollensystem (toroidales CVT) oder eine Reihe von Kugeln, die ihre Position in einer Bahn verschieben. Alle erreichen dasselbe Ergebnis: ein Getriebe ohne feste Stufen.
CVTs überzeugen durch Effizienz, weil der Motor bei jeder Fahrgeschwindigkeit nahe seiner optimalen Drehzahl arbeiten kann, statt an den Gang gebunden zu sein, den das Getriebe gewählt hat. Ein Fahrzeug mit CVT beschleunigt vom Stillstand aus und hält die Motordrehzahl dabei in der Nähe der maximalen Drehmomentumdrehzahl, während sich das Übersetzungsverhältnis kontinuierlich anpasst. Beim Hochfahren und beim Fahrtwind sinken dann die Motordrehzahl und die Motorlast. Das ist besonders wertvoll bei Stadtverkehr mit häufigen Geschwindigkeitswechseln und in Hybridantrieben, wo der Elektromotor Lücken überbrücken kann, während der Motor untätig läuft.
Verschleiß und Widerstand gegen CVTs
Der Riemen oder die Kette in einem CVT wird großen Anpressdrücken und Scherkräften ausgesetzt. Die Lebensdauer hängt von der Konstruktion, der Flüssigkeitsqualität und den Fahrgewohnheiten ab. Das Getriebe verlässt sich auf den Hydraulikdruck, um die Riemenscheibenflansche zu bewegen und den Riemen zu greifen. Zu niedriger oder verschlissener Hydraulikflüssigkeit beschleunigen den Verschleiß und können zu Rutschen, Überhitzung oder Verlust der Kraftübertragung führen. Plötzliche starke Beschleunigung oder Zuglasten außerhalb der Fahrzeugbewertung können den Riemen überlasten und die Lebensdauer erheblich verkürzen.
CVTs haben in Serienfahrzeugen, besonders in Kompaktwagen und Crossovern, wo Effizienz zählt, an Akzeptanz gewonnen. Viele Fahrer und Ingenieure bevorzugen aber das angenehme Fahrgefühl und die bewährte Haltbarkeit von Schaltgetrieben mit festen Gängen. Der Kompromiss ist deutlich: CVTs optimieren Effizienz und Sanftheit auf Kosten zusätzlicher Komplexität, größerer Empfindlichkeit gegenüber Wartung und eines monotonen Motorgeräuschs, das manche Fahrer auf langen Fahrten ermüdend finden.