e-CVT

e-CVT, или електронна безстепенна трансмисия, е трансмисията в сърцето на пълноценния хибриден автомобил и въпреки името си работи на принцип, който коренно се различава от този на класическия ремъчен CVT. Тя съществува, за да реши централния проблем на бензино-електрическия хибрид: как да съчетае мощността на двигателя с вътрешно горене и на един или повече електромотори в едно общо задвижване към колелата, като същевременно позволи на всеки източник на енергия да работи при най-ефективните си обороти независимо от скоростта на движение.

Механизмът, който прави това възможно, е планетарен зъбен механизъм, действащ като устройство за разпределяне на мощността. Двигателят, мотор-генераторът и изходът към задвижването са свързани към различни елементи на планетарния механизъм – обикновено водилото, слънчевото зъбно колело и короната. Тъй като планетарният механизъм има такава тройна зависимост, скоростта на който и да е елемент се определя от другите два. Като управлява електронно оборотите на мотор-генератора, системата може да задържи двигателя на избрани, ефективни обороти, докато колелата се въртят с темпото, което пътят изисква, на практика променяйки предавателното отношение изобщо без ремъци, ролки или степенувани предавки.

Практическият ефект за водача е трансмисия без доловими превключвания. При ускоряване двигателят се установява на ефективни обороти, а скоростта на движение се покачва, за да го настигне, което създава характерното усещане за обороти, които не се качват и падат в синхрон с темпото. Електрическата енергия преминава между двата мотор-генератора и батерията, така че излишната мощност на двигателя може да се съхрани или да се използва за директно задвижване, а автомобилът може да потегли и да се движи при ниски скорости само на електрическа тяга с напълно изключен двигател.

Тази архитектура се свързва най-тясно с Hybrid Synergy Drive на Toyota и близкородствените системи, използвани в моделите на Toyota и Lexus, като сходни конструкции с разпределяне на мощността са възприети и от други производители. Голямото ѝ предимство, отвъд ефективността, е механичната простота и дълготрайност: без съединители, които да се износват, без фрикционни ленти и без хидравлично превключване, e-CVT има забележително малко части, които да се влошават, което е една от основните причини такива хибриди да са спечелили репутация на надеждни и дълготрайни.

Има нюанси, които си струва да се разберат. Често критикуваното бучене, при което оборотите на двигателя сякаш са откъснати от ускорението, е пряка последица от начина, по който системата задържа оборотите стабилни, а софтуерът постепенно е настройван така, че да изглежда по-естествено. Поддръжката е скромна, най-вече периодична смяна на маслото в трансаксела, макар че високоволтовите компоненти и батерията стоят редом до зъбния механизъм. Като концепция e-CVT се отнася към обикновения CVT само по плавния, безстепенен резултат, който дава; по вътрешното си устройство тя принадлежи изцяло към света на хибридния силов агрегат, планетарния механизъм и електромотора.