Eigentlich unendlich

CVT: So funktioniert ein stufenloses Getriebe

(Bild: Nissan)

Fünf, sechs, mittlerweile acht oder neun oder gar zehn: Die Zahl der Stufen beim Automatikgetriebe ist in den letzten Jahren immer weiter gestiegen. Beim sogenannten CVT-Getriebe sind es immer schon prinzipiell unendlich viele Stufen – und doch nennt man es „stufenloses Getriebe“.

Bei der klassischen Getriebeautomatik läuft die Kraftübertragung über Zahn- oder Planetenräder. Wenn man diese clever miteinander verschaltet, bekommt man verschiedene Übersetzungsstufen. Das ist wichtig, um den Verbrennungsmotor immer im optimalen Drehzahlbereich zu halten: Muss er zu schnell drehen, steigen Verschleiß und Verbrauch, dreht er zu langsam, entfaltet er keine Kraft und das Auto ruckelt untertourig. Im schlechtesten Fall stirb der Motor ganz ab.

Je größer die Spreizung der einzelnen Übersetzungen, desto häufiger und dauerhafter kann das Triebwerk im optimalen Arbeitsbereich gehalten werden. Idealerweise beherrscht es dann sowohl das flotte Beschleunigen im kleinen Gang als auch das halbwegs sparsame Fahren bei hohen Geschwindigkeiten.

Beim CVT („Continuously Variable Transmission”) wird die Motorkraft nicht über unterschiedlich große Zahnräder in Richtung der Achse übertragen, sondern über zwei Kegelscheibenpaare, über die ein Schubgliederband oder eine Art Kette läuft. Die beiden mit ihren Spitzen aufeinander zeigenden Kegel können ihre Entfernung zueinander stufenlos ändern; kommen sie sich näher, bleibt der Kette keine Wahl, als nach außen zu rutschen, so dass sich ihr Radius erhöht. Rücken die Kegel weiter voneinander ab, „rutscht“ die Kette nach unten.

(Bild: Nissan)

Bemüht man die Analogie zum Zahnrad, handelt es sich im ersten Fall um ein großes und im zweiten um eines mit einem kleinen Durchmesser. Zwischen diesen beiden Polen sind theoretisch unendlich viele Positionen der Kegel und damit der Kette möglich. Das Schubgliederband selbst besteht aus hunderten einzelnen Stahlelementen, die mit Bändern aus hochlegiertem Stahl verbunden sind. Im Getriebe überträgt es die Motorleistung auf die Antriebsachse, je nach Geschwindigkeit und Leistungsbedarf immer in der bestmöglichen Übersetzung.

CVT-Autos punkten zumindest theoretisch mit geringem Verbrauch und hohem Fahrkomfort – der Übersetzungswechsel geht sanft und stufenlos vonstatten, Schaltrucke gibt es nicht. Zu den Nachteilen zählt der für ungewohnte Nutzer unschöne Klang des Antriebs, der sogenannte Gummibandeffekt. Fahrgeschwindigkeit und Motorengeräusch scheinen nicht recht zusammenzupassen, da das Getriebe die Geschwindigkeitszunahme sofort ausgleicht und der Motor seine Drehzahl nicht ändert.

Auch deswegen konnte sich die Technik in Europa nie so recht durchsetzen, während sie etwa in Japan ein großer Erfolg ist. Trotzdem gibt oder gab es sie auch bei europäischen Herstellern etwa bei Audi („Multitronic“), Mercedes („Autotronic“) oder DAF („Variomatic“). Auch Ford bot sie unter dem Namen „Durashift“ an. Manche Hersteller programmieren ihrem CVT Schaltstufen ein, um für ein gewohntes Fahrgefühl zu sorgen und dadurch die Akzeptanz zu verbessern.

(Bild: Bosch)

CVT auch fürs E-Auto
Mittlerweile werden stufenlose Getriebe nicht mehr nur in Kombination mit dem Verbrennungsmotor eingesetzt. Bosch etwa hat kürzlich ein stufenloses Automatikgetriebe für E-Autos vorgestellt, das vor allem in Fahrzeugen mit hohem Gewicht oder hohen Geschwindigkeiten eingesetzt werden soll. Der Zulieferer verspricht einen geringeren Energieverbrauch, verbessert Effizienz und Leistung und sorgt für ein angenehmes, sanftes Fahrgefühl.