e-CVT

e-CVT, czyli elektroniczna przekładnia bezstopniowa, to przekładnia stanowiąca serce pełnej hybrydy, która wbrew swojej nazwie działa zupełnie inaczej niż klasyczna pasowa skrzynia bezstopniowa CVT. Powstała, aby rozwiązać zasadniczy problem hybrydy spalinowo-elektrycznej: jak połączyć moc silnika spalinowego oraz jednego lub kilku silników elektrycznych w jeden napęd przekazywany do kół, pozwalając jednocześnie każdemu źródłu mocy pracować z najwyższą sprawnością, niezależnie od prędkości jazdy.

Mechanizmem, który to umożliwia, jest przekładnia planetarna, czyli obiegowa, działająca jako urządzenie rozdzielające moc. Silnik spalinowy, silnikoprądnica oraz wyjście napędowe są połączone z różnymi elementami przekładni planetarnej, zwykle z jarzmem, kołem słonecznym i koroną. Ponieważ zespół planetarny ma taką trójstronną zależność, prędkość dowolnego z elementów jest wyznaczana przez dwa pozostałe. Sterując elektronicznie prędkością silnikoprądnicy, układ może utrzymywać silnik na wybranej, sprawnej prędkości obrotowej, podczas gdy koła obracają się z taką prędkością, jakiej wymaga droga, co w praktyce zmienia przełożenie bez żadnych pasów, kół pasowych ani stopniowanych przełożeń.

Dla kierowcy praktycznym skutkiem jest przekładnia bez wyczuwalnych zmian biegów. Podczas przyspieszania silnik ustala się na sprawnej prędkości obrotowej, a prędkość jazdy rośnie, aby ją dogonić, co daje charakterystyczne wrażenie obrotów, które nie podnoszą się i nie opadają w rytm prędkości. Energia elektryczna przepływa między dwiema silnikoprądnicami a akumulatorem, dzięki czemu nadmiar mocy silnika można zmagazynować lub wykorzystać do bezpośredniego napędu, a pojazd potrafi ruszyć i poruszać się z małą prędkością wyłącznie na prądzie, przy całkowicie wyłączonym silniku spalinowym.

Ta architektura jest najściślej kojarzona z układem Hybrid Synergy Drive Toyoty oraz pokrewnymi rozwiązaniami stosowanymi w modelach Toyoty i Lexusa, przy czym porównywalne konstrukcje rozdzielające moc przyjęli także inni producenci. Jej największą zaletą, obok sprawności, jest prostota mechaniczna i trwałość: bez sprzęgieł, które się zużywają, bez taśm ciernych i bez hydraulicznej zmiany biegów, przekładnia e-CVT ma wyjątkowo niewiele elementów ulegających zużyciu, co stanowi główny powód, dla którego takie hybrydy zyskały opinię niezawodnych i długowiecznych.

Warto zrozumieć kilka niuansów. Często krytykowane buczenie, gdy prędkość obrotowa silnika zdaje się oderwana od przyspieszania, jest bezpośrednim następstwem sposobu, w jaki układ utrzymuje stałe obroty, a oprogramowanie stopniowo dopracowało to wrażenie, by wydawało się bardziej naturalne. Obsługa jest skromna i ogranicza się głównie do okresowej wymiany oleju w skrzyni rozdzielczo-napędowej, choć obok zespołu przekładni znajdują się wysokonapięciowe podzespoły i akumulator. Koncepcyjnie e-CVT łączy się ze zwykłą skrzynią CVT jedynie płynnym, bezstopniowym efektem, jaki zapewnia; w swojej istocie należy zdecydowanie do świata hybrydowego układu napędowego, przekładni planetarnej i silnika elektrycznego.