e-CVT

e-CVT, neboli elektronická plynule měnitelná převodovka, je převodové ústrojí v srdci plně hybridních vozidel a navzdory svému názvu funguje zásadně jinak než klasický řemenový variátor. Vznikla, aby vyřešila zásadní úkol benzin-elektrického hybridu: jak spojit výstup spalovacího motoru a jednoho či více elektromotorů do jednoho pohonu kol a zároveň nechat každý zdroj výkonu pracovat ve své nejúčinnější otáčkové oblasti nezávisle na rychlosti jízdy.

Mechanismem, který to umožňuje, je planetové (epicyklické) soukolí ve funkci děliče výkonu. Spalovací motor, motorgenerátor a výstup na kola jsou připojeny ke třem různým prvkům planetového soukolí, obvykle k unašeči, k centrálnímu (slunečnímu) kolu a ke korunovému kolu. Protože planetové soukolí má tento trojstranný vztah, otáčky kteréhokoli z prvků jsou dány zbylými dvěma. Elektronickým řízením otáček motorgenerátoru tak systém udrží spalovací motor na zvolených, hospodárných otáčkách, zatímco kola se otáčejí v tempu, které žádá vozovka. Převodový poměr se tím prakticky plynule mění, a to bez jediného řemene, řemenice nebo stupňovaného kola.

Praktickým dopadem na řidiče je převodovka bez postřehnutelných změn stupňů. Při akceleraci se spalovací motor ustálí na účinných otáčkách a rychlost vozu k nim postupně doroste, což vede k charakteristickému pocitu otáček, jež nestoupají a neklesají v souladu s tempem jízdy. Mezi dvěma motorgenerátory a vysokonapěťovou baterií proudí elektrická energie, takže přebytek výkonu motoru lze uskladnit nebo využít pro přímý pohon; vozidlo se navíc dokáže rozjet a jet při nízkých rychlostech čistě na elektřinu se zcela vypnutým spalovacím motorem.

Tato architektura je nejvíce spjata s pohonem Hybrid Synergy Drive od Toyoty a s úzce příbuznými systémy v modelech Toyota a Lexus, přičemž obdobné koncepce děliče výkonu přijali i další výrobci. Hlavní předností nad rámec účinnosti je mechanická prostota a životnost: bez spojek, které by se opotřebovávaly, bez třecích brzdných pásů a bez hydraulického řazení má e-CVT pozoruhodně málo opotřebitelných dílů, což je jeden z hlavních důvodů, proč si takto pojaté hybridy vybudovaly pověst spolehlivých a dlouhověkých vozů.

Některé jemnosti stojí za zmínku. Kritizované houkání, kdy se otáčky motoru zdánlivě odpojí od dynamiky jízdy, je přímým důsledkem toho, že systém drží otáčky stabilní; software tento projev postupně ladí, aby působil přirozeněji. Údržba je střídmá, omezuje se převážně na pravidelné výměny oleje v transaxle, byť těsně vedle planetového soukolí sedí vysokonapěťové komponenty a trakční baterie. Pojmově e-CVT souvisí s klasickým variátorem pouze v plynulém, bezstupňovém výsledku, který nabízí; svým vnitřním fungováním patří pevně do světa hybridních pohonů, planetových soukolí a elektromotorů.