Caixa CVT (variação contínua)

Uma caixa de variação contínua, ou CVT (continuously variable transmission), é uma caixa automática que não possui um conjunto fixo de mudanças e pode, em vez disso, proporcionar uma gama de relações praticamente infinita entre os seus limites máximo e mínimo. Onde uma caixa automática ou manual convencional percorre um punhado de mudanças distintas, a CVT desloca-se de forma suave e sem escalões por todas as relações intermédias, pelo que não há pontos de passagem nem interrupção do fluxo de potência. A sua finalidade é manter o motor a funcionar ao regime mais eficiente ou mais adequado a cada situação, independentemente da velocidade a que o automóvel circula.

O tipo de CVT mais difundido recorre a uma correia de aço ou compósito, ou a uma corrente ou correia segmentada de empurrar, que corre entre duas polias, cada uma formada por um par de metades cónicas que podem aproximar-se ou afastar-se. À medida que as metades de uma polia se aproximam, a correia é obrigada a assentar num diâmetro efetivo maior, enquanto a outra polia se abre e a correia assenta num diâmetro menor; variar os dois diâmetros em oposição altera a relação de forma contínua. A pressão hidráulica controla o aperto e o movimento das polias, e usa-se normalmente um conversor de binário ou uma embraiagem para acoplar o motor ao sistema a partir do repouso.

A principal vantagem desta solução é a eficiência e a suavidade. Como a caixa pode selecionar qualquer relação, consegue manter o motor ao regime de melhor consumo durante uma circulação tranquila, ou ao regime de potência máxima numa aceleração vigorosa, em vez de ficar presa à mudança fixa mais próxima. A ausência de trocas de mudança elimina também os pequenos solavancos e pausas de uma caixa por escalões, proporcionando uma progressão notavelmente contínua que se adequa à condução descontraída e ao trânsito intermitente, contribuindo para os bons consumos de muitos automóveis pequenos e híbridos.

O inconveniente característico é a sensação de condução em aceleração vigorosa. Como a CVT fixa o motor a um regime elevado enquanto o automóvel ganha velocidade gradualmente, o som do motor sobe e mantém-se depois alto e constante, desligado da sensação de aceleração de uma forma que muitos condutores acham desconcertante; é o chamado efeito de elástico ou zumbido. Os fabricantes contrariam-no programando relações artificiais por escalões que imitam trocas de mudança, acrescentando mudanças virtuais acionadas por patilhas e melhorando o isolamento acústico. As CVT por correia também têm sido historicamente limitadas no binário que conseguem suportar e podem ser dispendiosas de reparar, o que restringe o seu uso em aplicações de alto desempenho e de serviço pesado.

Existem várias variantes. As CVT toroidais substituem a correia e as polias por roletes que correm entre discos rotativos, e a CVT eletrónica, ou eCVT, usada em muitos híbridos dispensa por completo a correia, recorrendo a um trem epicicloidal e a motores elétricos para combinar as fontes de energia e obter o efeito sem escalões. Dentro da família mais alargada das caixas automáticas, a CVT situa-se ao lado da automática com conversor de binário e da caixa de dupla embraiagem, cada uma oferecendo um equilíbrio diferente entre suavidade, eficiência, resposta e custo.