Μείωση των εκπομπών CO2 έως και κατά 21%, άμεση απόκριση στο γκάζι και ομαλή λειτουργία εξασφαλίζει το νέο αυτόματο κιβώτιο ταχυτήτων που παρουσίασε η Opel στο γνωστό μικρομεσαίο της μοντέλο Astra. Όφελος για τον οδηγό η απαλλαγή από την αλλαγή ταχυτήτων αφού αυτές, με την κλασική έννοια του όρου δεν υπάρχουν, ενώ ο χειρισμός του «Stepless» κιβωτίου είναι ίδιος με αυτόν ενός οποιουδήποτε αυτόματου.
Επισήμως, και με βάση την τεχνική ορολογία, το νέο κιβώτιο που λανσάρισε η γερμανική εταιρία στα Opel Astra hatchback και Opel Astra station wagon συνδυασμένο με βενζινοκινητήρα 1.4 Direct Injection Turbo ισχύος 107kW (146hp) είναι ένα κιβώτιο με συνεχώς μεταβαλλόμενη σχέση μετάδοσης (ή αλλιώς CVT – Continuously Variable Transmission), που στη συγκεκριμένη περίπτωση χαρακτηρίζεται ως προηγμένο, αφού επωφελείται από τα επιτεύγματα της μικροηλεκτρονικής που με τη μορφή του σχετικού «εγκεφάλου» καθορίζουν τη λειτουργία του.
Και αν θα θέλαμε με απλά λόγια να περιγράψουμε το πώς λειτουργεί, θα έπρεπε να πούμε ότι ενώ ένα χειροκίνητο ή αυτόματο κιβώτιο μπορεί να έχει 5, 6, 7 ή και περισσότερες ταχύτητες (για την ακρίβεια σχέσεις μετάδοσης) το CVT έχει άπειρες, που εναλλάσσονται συνεχώς μεταξύ τους εξασφαλίζοντας κάθε φορά τον καλύτερο συνδυασμό, αυτόν που προσφέρει τη καλύτερο «τράβηγμα» από πλευράς κινητήρα, με την χαμηλότερη κατανάλωση.
Έτσι λειτουργεί
Μπαίνοντας λίγο πιο βαθιά στην τεχνολογία που κρύβει το εν λόγω κιβώτιο, μπορούμε να παραθέσουμε αυτούσια τα λόγια του Peter Naumann, Global Program Manager και Αρχιμηχανικού Αυτόματων Κιβωτίων στην έδρα της Opel, στο Rüsselsheim (λίγο έξω από την Φρανκφούρτη):
«Η αρχή λειτουργίας είναι έξυπνη και απλή. Σε αντίθεση με ένα παραδοσιακό αυτόματο κιβώτιο με μετατροπέα ροπής, που έχει πλανητικά γρανάζια και σταθερές σχέσεις μετάδοσης, ένα “stepless” κιβώτιο έχει δύο τροχαλίες συνδεδεμένες με έναν μεταλλικό ιμάντα υπό τάση. Μεταξύ των δύο εξωτερικών πλευρών κάθε τροχαλίας, υπάρχει ένας κωνικός άξονας στον οποίο εδράζεται ο ιμάντας. Προσαρμόζοντας συνεχώς την απόσταση ανάμεσα στις τροχαλίες, επιτυγχάνεται μεταβλητή σχέση μετάδοσης, επειδή η αλλαγή της επιφάνειας επαφής μεταβάλλει τη διάμετρο. Αυτό είναι παρόμοιο με τη μετάδοση ροπής από μικρότερα σε μεγαλύτερα γρανάζια και το αντίθετο. Τέλος, απαιτείται ένα πλανητικό σετ γραναζιών στον πρωτεύοντα άξονα, για την επιλογή εμπρόσθιας κίνησης ή όπισθεν».
«Αυτοκίνητα με χαμηλό βάρος και κινητήρες που αποδίδουν μέγιστη ροπή 230-300 Nm είναι τα πλέον κατάλληλα για τα “stepless” κιβώτια» συμπληρώνει ο Naumann. Αυτό προφανώς ισχύει και για το Opel Astra 1.4 Turbo, που διαθέτει 236 Nm και ζυγίζει 1.350 κιλά.
Σχηματική παράσταση της λειτουργίας του κιβωτίου συνεχώς μεταβαλλόμενης σχέσης Multitronic της Audi (1999). Παρατηρήστε ότι με την μετακίνηση των τοιχωμάτων των τροχαλιών, μεταβάλλεται η διάμετρος επαφής του ιμάντα πάνω στις τροχαλίες, οπότε αλλάζει η σχέση μετάδοσης.
Σημειώστε ότι ένα αυτοκίνητο με σύγχρονο κιβώτιο CVT οδηγείται όπως και ένα τυπικό αυτόματο, ενώ πλέον, τις περισσότερες φορές, δίνεται και η δυνατότητα χειροκίνητων/σειριακών αλλαγών με φιξαρισμένες σχέσεις μετάδοσης οι οποίες προκύπτουν από την μετακίνηση των εξωτερικών τμημάτων των τροχαλιών σε επιλεγμένες θέσεις.
Ο μεταλλικός ιμάντας του κιβωτίου CVT της Audi.
Μια ιδέα με διαχρονική παρουσία και αξία
Μπορεί το stepless κιβώτιο της Opel να είναι καινούριο, όμως η ιδέα του κιβωτίου με συνεχώς μεταβαλλόμενη σχέση μετάδοσης είναι αρκετά παλιά με την αρχή να τοποθετείται στο 1879, όταν ο Αμερικανός μηχανικός, Milton Reeves κατασκεύασε ένα τέτοιο κιβώτιο για ένα… πριονιστήριο! Ο Reeves στη συνέχεια τροποποίησε την εφεύρεσή του για να τη χρησιμοποιήσει στο πρώτο του αυτοκίνητο το 1896.
Αντίστοιχης φιλοσοφίας κιβώτια συναντάμε σε μοτοσικλέτες και αυτοκίνητα τη δεκαετία του 1920, ενώ η πρώτη ουσιαστική, ευρείας κλίμακας εφαρμογή της ιδέας του CVT ήρθε το 1958, με την παρουσίαση στο Σαλόνι Αυτοκινήτου του Άμστερνταμ, του μικρού οικογενειακού μοντέλου DAF 600 εφοδιασμένου με το κιβώτιο “Variomatic”. Σχεδιασμένο από τον Ολλανδό Hub van Doorne, το Variomatic έκανε το μικρό sedan της DAF διάσημο, ενώ ο van Doorne θα έδινε το όνομά του στον χαρακτηριστικό μεταλλικό ιμάντα που αποτέλεσε και τη μεγάλη του συνεισφορά στην εξέλιξη της τεχνολογίας CVT. Ο ιμάντας αυτός διέθετε αρκετή αντοχή και αξιοπιστία, ώστε να επιτρέψει την τοποθέτηση κιβωτίων CVT σε πλήθος διαφορετικού τύπου οχημάτων (π.χ. τρακτέρ).
Το κιβώτιο Hypertronic CVT (1999 – 2002) που τοποθετούσε η Nissan στο Primera, μετά το 2000 προσέφερε ήδη τη δυνατότητα χειροκίνητων αλλαγών, με 6 «φιξαρισμένες» ταχύτητες.
Το κιβώτιο συνεχώς μεταβαλλόμενης σχέσης είναι κάτι που έχει χρησιμοποιήσει στο παρελθόν με την ονομασία “CVTronic” και η Opel, στο Vectra C, το οποίο λανσαρίστηκε το 2002. Ωστόσο, η παραγωγή του συγκεκριμένου μοντέλου στο εργοστάσιο του Szentgotthard στην Ουγγαρία σταμάτησε σχετικά σύντομα, το 2005.
Επάνοδος στο προσκήνιο
Σήμερα, το κιβώτιο συνεχώς μεταβαλλόμενης σχέσης επιστρέφει εξαιτίας των όλο και πιο αυστηρών προδιαγραφών ρύπων και κατανάλωσης, καθώς – θεωρητικά τουλάχιστον – έχουν την δυνατότητα να προσαρμόζουν συνεχώς την σχέση μετάδοσης με τέτοιο τρόπο, ώστε ο κινητήρας να μπορεί πάντα να λειτουργεί στις πιο αποδοτικές στροφές. Αυτή λοιπόν η ιδιότητα του CVT φαίνεται ότι εξασφαλίζει τώρα την πολυπόθητη μείωση της κατανάλωσης, ιδιαίτερα κατά την οδήγηση στην πόλη – σύμφωνα τουλάχιστον με τον επίσημο κύκλο δοκιμών.
Με κιβώτιο CVT προσφέρονται σήμερα μια σειρά μοντέλα, όπως το Honda CR-V, στη μη υβριδική του εκδοχή, με βενζινοκινητήρα 1.5 Turbo / 193 ίππων.
Σημειώστε ότι παλιότερα, κυρίως τη δεκαετία του 90, αλλά και μετά το 2000, αρκετές αυτοκινητοβιομηχανίες πειραματίστηκαν, τοποθετώντας σε μοντέλα παραγωγής κιβώτια CVT. Ωστόσο κάποια μειονεκτήματα, όπως η υπερβολική αύξηση των στροφών του κινητήρα στο «πολύ» γκάζι (και η συνεπακόλουθη αύξηση του θορύβου) δεν βοήθησε στην ευρύτερη διάδοσή τους. Εν έτει 2020 όμως – και με τη βοήθεια, όπως ήδη είπαμε, της μικροηλεκτρονικής – φαίνεται ότι επανέρχονται στο προσκήνιο (σε SUV, υβριδικά μοντέλα κλπ.) με αυξημένες πιθανότητες επιτυχίας.
