Ein CVT-Getriebe macht es möglich. Aus dem Stand kontinuierlich beschleunigen ohne Schaltpausen und ohne Zugkraftunterbrechung. Wie ein CVT-Getriebe funktioniert, welche Vor- und Nachteile es hat und vieles mehr erfahren Sie in diesem Ratgeber.
Inhaltsverzeichnis
Was ist ein CVT-Getriebe?
Ein CVT-Getriebe ist ein stufenloses Automatikgetriebe das in Kraftfahrzeugen, Landmaschinen und Werkzeugmaschinen eingesetzt wird. Die Abkürzung CVT steht für „Continuous Variable Transmission“ was auf Deutsch in etwa „kontinuierlich veränderbare Übersetzung“ bedeutet. Ein CVT-Getriebe arbeitet ohne Schaltstufen und dadurch ohne Zugkraftunterbrechung.
Wie funktioniert ein CVT-Getriebe?
Im Prinzip besteht ein CVT-Getriebe aus zwei Wellen, auf denen jeweils zwei kegelförmige Scheiben, die sogenannten Variatoren verschiebbar montiert sind. Die Spitzen der Variatoren liegen einander jeweils gegenüber, sodass sich ein V-förmiger Querschnitt zwischen den Variatoren ergibt. Die Primärwelle ist über eine Kupplung mit dem Motor verbunden. Die zweite Welle führt zum Differenzialgetriebe. Die Kraftübertragung zwischen beiden Wellen erfolgt durch eine breite, mehrreihige Kette. Die Kette liegt bei beiden Wellen zwischen den Variatoren, ohne die Wellen zu berühren. Wenn man den Abstand der Variatoren einer Welle zueinander verändert, verändert sich die Übersetzung.
Beim Anfahren werden die Variatoren und auf der ersten Welle so weit wie möglich auseinandergeschoben. Die Kette liegt nahe an der Welle. Die Variatoren der zweiten Welle stehen dagegen so nah wie möglich aneinander. Die Kette ist weit von der Welle entfernt. Dadurch ergibt sich eine Untersetzung wie von einem kleinen auf ein großes Zahnrad. Zum Beschleunigen wird der Abstand zwischen den Variatoren auf der ersten Welle verkleinert und auf der zweiten Welle vergrößert. Die Untersetzung wird zu einer Übersetzung wie bei einem großen auf ein kleines Zahnrad.
Durch die kontinuierliche Veränderung der Übersetzung dreht sich die zweite Welle schneller, ohne dass die erste Welle schneller rotieren muss. Der Motor kann so immer im optimalen Leistungsbereich arbeiten. Erst wenn die maximale Übersetzung des CVT-Getriebes erreicht wird, erhöht sich die Motordrehzahl, um weiter zu beschleunigen. Die Kraftübertragung von den Variatoren der ersten Welle auf die Kette und von der Kette auf das zweite Variatorenpaar erfolgt kraftschlüssig. Die Verstellung der Variatoren erfolgt bei modernen CVT-Getrieben hydraulisch.
Welche Vorteile gibt es?
Der wohl wichtigste Vorteil eines CVT-Getriebes ist die stufenlose Veränderung der Übersetzung. Dadurch ist es möglich, dass der Motor über einen weiten Geschwindigkeitsbereich mit optimaler Leistung und minimalen Kraftstoffverbrauch arbeiten kann. Ebenfalls von Vorteil ist, dass die Beschleunigung ohne Schaltpausen und Zugkraftunterbrechung erfolgt.
Weitere Vorteile eines CVT-Getriebes gegenüber manuellen Schaltgetrieben und Doppelkupplungsgetrieben sind die geringere Baugröße und das geringere Gewicht. Da ein CVT-Getriebe keine Zahnradpaare für jede Fahrstufe benötigt, kann es kleiner gebaut werden und ist zudem deutlich leichter. Wegen dieser Vorteile hat Mercedes CVT-Getriebe speziell für die A-Klasse der Baureihe W169 und Fahrzeuge der B-Klasse Baureihe W245 eigene CVT-Getriebe entwickelt. Beide Baureihen boten nicht genügend Platz für ein herkömmliches Wandler-Automatikgetriebe.
Welche Nachteile gibt es?
CVT-Getriebe unterliegen einem höheren Verschleiß als andere Getriebe. Durch den hohen Anpressdruck zwischen Variatoren und Kette werden beide Bauteile stark belastet und verschleißen schneller. Ebenso gibt es trotz des hohen Anpressdrucks immer einen gewissen Schlupf zwischen Kette und Variatoren. Laut Getriebehersteller LuK konnte man den Wirkungsgrad durch eine spezielle Kettenkonstruktion zur auf 98 % erhöhen, 2 % der Leistung gehen aber immer noch verloren.
Darüber hinaus sind CVT-Getriebe wartungsintensiver als andere Getriebe. Es müssen in der Regel häufiger Ölwechsel nach Vorschrift des Herstellers durchgeführt werden. Ein weiterer Nachteil ist, dass das maximal übertragbare Drehmoment begrenzt ist. Für große Dieselmotoren und leistungsstarke Benzinmotoren mit einem hohen Drehmoment sind diese Getriebe nicht geeignet.
Der größte Nachteil für viele Autofahrer ist jedoch die ungewohnte Geräuschentwicklung beim Beschleunigen. Wenn ein Fahrzeug mit CVT-Getriebe beschleunigt, dreht der Motor hoch und verharrt dann bei dieser Drehzahl, während das Fahrzeug immer schneller wird. Dies entspricht nicht der gewohnten Geräuschentwicklung bei einem Schaltgetriebe oder einem Wandler-Automatikgetriebe.
Seit wann gibt es CVT-Getriebe für Autos?
Das erste serienmäßig mit einem CVT-Getriebe ausgestattete Fahrzeug war ein Pkw des niederländischen Kraftfahrzeugherstellers DAF. 1958 wurde der DAF 600 mit einem Variomatic genannten CVT-Getriebe erstmals vorgestellt. Dabei handelt es sich um einen Kleinwagen mit einem 600 cm3 großen und 22 PS starken Motor. Bei den Variomatik-Getrieben übernahm ein Keilriemen die Kraftübertragung im Getriebe. Bei den Nachfolgemodellen des DAF 600 wurden häufig 2 CVT-Getriebe in die kleinen Wagen eingebaut. Jedes angetriebene Rad hatte sein eigenes Getriebe. Dadurch konnte man auf ein Differenzialgetriebe verzichten. Der Schlupf der Riemen auf den Variatoren reicht aus, um ein Durchdrehen des kurveninneren Rades zu verhindern.
Zudem erfolgte die Verstellung der Variatoren bei der Variomatic nicht hydraulisch, sondern mithilfe von Unterdruckdosen, ähnlich denen, die für die Bremskraftverstärkung eingesetzt werden. Theoretisch war es möglich, mit einem DAF rückwärts genauso schnell zu fahren wie vorwärts. Von den DAF PKW mit Variomatik wurden bis 1975 über 800.000 Exemplare gebaut. In diesem Jahr hat Volvo den niederländischen Hersteller übernommen. Danach wurden weitere Fahrzeuge mit Variomatik CVT-Getriebe unter dem Markennamen Volvo verkauft. Das letzte in den Niederlanden für Volvo produzierte Fahrzeug mit diesem Automatikgetriebe lief 1991 vom Band.
Das erste als Multitronic bezeichnete CVT-Getriebe wurde von Audi 1999 in die A6 Modelle und später auch in die A4 Modelle eingebaut. Da es mit diesen Getrieben immer wieder größere mechanische und elektronische Probleme gegeben hat, wurden sie mittlerweile durch die modernen S-Tronic Doppelkupplungsgetriebe ersetzt. In Europa gibt es heute nur noch wenige Fahrzeuge, die mit einem CVT-Getriebe ausgerüstet sind. Meist handelt es sich dabei um Kleinwagen oder um Fahrzeuge der unteren Mittelklasse. Dagegen fährt jedes dritte in Japan zugelassene Fahrzeuge mit einem solchen Automatikgetriebe. In Japan sind diese Getriebe nach wie vor sehr beliebt, weil sie im dichten Stadtverkehr einen hohen Fahrkomfort bieten.
Woran erkenne ich, ob mein Auto ein CVT-Getriebe hat?
Ob Ihr Fahrzeug mit einem CVT-Getriebe oder mit einem anderen Automatikgetriebe ausgestattet ist, können Sie ganz leicht feststellen. Wenn sich beim Beschleunigen die Motordrehzahl über einen weiten Geschwindigkeitsbereich nicht verändert, das Auto aber dennoch schneller wird, dann hat ihr Auto mit Sicherheit ein CVT-Getriebe. Bei einem Wandler-Automatikgetriebe sind dagegen sanfte Schaltvorgänge spürbar und wegen der sich ändernden Motordrehzahl auch hörbar. Ein modernes Doppelkupplungsgetriebe beschleunigt zwar praktisch auch ohne Zugkraftunterbrechung, eine Veränderung der Drehzahl ist bei jedem Gangwechsel dennoch deutlich hörbar.
