e-CVT

Az e-CVT, vagyis elektronikus fokozatmentes sebességváltó, a teljes hibrid járművek szívében működő hajtás, és nevével ellentétben alapvetően másként működik, mint a hagyományos, szíjhajtású CVT. Azért létezik, hogy megoldja a benzin-elektromos hibrid központi problémáját: hogyan vegyítse egy belső égésű motor és egy vagy több villanymotor teljesítményét a kerekek felé tartó egyetlen hajtássá úgy, hogy közben mindegyik erőforrás a haladási sebességtől függetlenül a maga leghatékonyabb fordulatszámán üzemelhessen.

Az ezt lehetővé tevő szerkezet egy bolygómű, amely teljesítményosztó egységként működik. A motor, egy motor-generátor és a hajtás kimenete a bolygómű különböző elemeihez kapcsolódik, jellemzően a kerékagyhoz (bolygókerék-tartóhoz), a napkerékhez és a gyűrűkerékhez. Mivel a bolygóműben fennáll ez a háromirányú kapcsolat, bármely elem fordulatszámát a másik kettő határozza meg. A motor-generátor fordulatszámának elektronikus szabályozásával a rendszer a motort egy kiválasztott, hatékony fordulatszámon tudja tartani, miközben a kerekek olyan ütemben forognak, amilyet az út megkíván, így gyakorlatilag áttételt változtat, mindenféle szíj, ékszíjtárcsa vagy fokozatos fogaskerék nélkül.

A vezető számára ennek gyakorlati hatása egy érezhető kapcsolások nélküli hajtás. Gyorsításkor a motor egy hatékony fordulatszámra áll be, és a haladási sebesség emelkedik fel hozzá, ami azt a jellegzetes érzetet adja, hogy a fordulatszám nem emelkedik és csökken együtt a tempóval. Az elektromos energia a két motor-generátor és az akkumulátor között áramlik, így a felesleges motorteljesítmény eltárolható vagy közvetlen hajtásra fordítható, a jármű pedig kizárólag elektromos hajtással, teljesen leállított motorral is el tud indulni és haladhat kis sebességgel.

Ez a felépítés legszorosabban a Toyota Hybrid Synergy Drive rendszeréhez és a Toyota- és Lexus-modelleken használt rokon megoldásokhoz kötődik, és más gyártók is alkalmaznak hasonló teljesítményosztó kialakításokat. A hatékonyságon túli nagy erénye a mechanikai egyszerűség és a tartósság: kopó tengelykapcsolók, súrlódó szalagok és hidraulikus kapcsolás nélkül az e-CVT-ben feltűnően kevés a romló alkatrész, ami fő oka annak, hogy az ilyen hibridek megbízhatóságuk és hosszú élettartamuk révén szereztek jó hírnevet.

Érdemes néhány finomságot is megérteni. A sokat bírált búgás, amelynél a motor fordulatszáma elszakadni látszik a gyorsulástól, közvetlen következménye annak, ahogyan a rendszer egyenletesen tartja a fordulatszámot, a szoftvert pedig fokozatosan úgy hangolták, hogy ez természetesebbnek hasson. A karbantartás szerény, jórészt az időszakos tengelyhajtó-olajcserére korlátozódik, jóllehet a nagyfeszültségű alkatrészek és az akkumulátor a bolygómű mellett helyezkednek el. Fogalmilag az e-CVT csak a sima, fokozatmentes eredményben rokon a hagyományos CVT-vel; belső működését tekintve egyértelműen a hibrid hajtás, a bolygómű és a villanymotor világához tartozik.