Τα αυτόματα κιβώτια συνεχώς μεταβαλλόμενης σχέσης, γνωστά ως CVT, έχουν συνδεθεί κυρίως με scooter, μικρά και οικονομικά αυτοκίνητα, αλλά και με αρκετά υβριδικά μοντέλα, συνήθως ιαπωνικής προέλευσης. Πολλοί οδηγοί τα γνωρίζουν από το χαρακτηριστικό τους βουητό, αφού δεν διαθέτουν συγκεκριμένες σχέσεις όπως τα συμβατικά αυτόματα κιβώτια, αλλάζοντας διαρκώς το βήμα της μετάδοσης και παρασύροντας το μοτέρ στα ανάλογα ηχητικά εφέ. Αυτό που ενδεχομένως γνωρίζουν ελάχιστοι, είναι ότι η βασική ιδέα τους έχει ηλικία μεγαλύτερη των 500 ετών και προέρχεται από έναν από τους μεγαλύτερους εφευρέτες στην Ιστορία.
Η παλαιότερη γνωστή προσέγγιση για ένα σύστημα συνεχώς μεταβαλλόμενης μετάδοσης αποδίδεται στον Λεονάρντο ντα Βίντσι, ο οποίος γύρω στο 1490 σχεδίασε έναν μηχανισμό που μπορούσε να μεταβάλλει συνεχώς τη σχέση μετάδοσης. Φυσικά, εκείνη την εποχή δεν υπήρχαν αυτοκίνητα, ούτε η τεχνολογία για την κατασκευή ενός τέτοιου κιβωτίου όπως το γνωρίζουμε σήμερα. Ωστόσο, η βασική αρχή ήταν παρούσα.
Η ιδέα άρχισε να αποκτά πρακτική υπόσταση πολλούς αιώνες αργότερα. Σημαντικό ρόλο έπαιξε ο Αμερικανός εφευρέτης Milton Reeves, ο οποίος το 1879 ανέπτυξε ένα σύστημα μεταβαλλόμενης ταχύτητας για βιομηχανικά μηχανήματα, κυρίως για πριονιστήρια. Στη συνέχεια προσάρμοσε την τεχνολογία του και σε αυτοκίνητα, με εφαρμογές ήδη από το 1896. Ακολούθησαν και άλλες προσπάθειες, ενώ το 1923 η βρετανική Clyno παρουσίασε ένα μικρό αυτοκίνητο με πρωτόγονο κιβώτιο συνεχώς μεταβαλλόμενης σχέσης. Η λειτουργία του βασιζόταν σε ειδικές κεκλιμένες τροχαλίες, οι οποίες άλλαζαν τη σχέση μετάδοσης χωρίς τις συμβατικές αλλαγές ταχυτήτων. Τα πρώτα αυτά συστήματα, όμως, είχαν σημαντικούς περιορισμούς στην αντοχή, στη μετάδοση της ροπής και στην ομαλότητα λειτουργίας. Έτσι, η τεχνολογία δεν κατάφερε να εξαπλωθεί άμεσα.
Η DAF έκανε το CVT σουξέ
Το μεγάλο βήμα έγινε στην Ολλανδία. Το 1958 η DAF παρουσίασε το 600, ένα μικρό αυτοκίνητο που έμεινε στην ιστορία ως το πρώτο μοντέλο μαζικής παραγωγής με CVT. Ο συνιδρυτής της εταιρείας, Hub van Doorne, εξέλιξε το σύστημα Variomatic, το οποίο χρησιμοποιούσε δύο τροχαλίες μεταβλητής διαμέτρου που συνδέονταν με ελαστικούς ιμάντες σχήματος V. Η λειτουργία του ήταν ιδιαίτερα έξυπνη για τα δεδομένα της εποχής. Οι τροχαλίες άλλαζαν συνεχώς την ενεργό διάμετρό τους, μεταβάλλοντας ανάλογα τη σχέση μετάδοσης. Με αυτόν τον τρόπο, ο κινητήρας μπορούσε να λειτουργεί χωρίς τα διακριτά κοψίματα στην παροχή ισχύος ενός συμβατικού γραναζώματος.
Το Variomatic είχε και μια απίθανη ιδιαιτερότητα: επειδή η μετάδοση λειτουργούσε με τον ίδιο τρόπο και προς τις δύο κατευθύνσεις, τα αυτοκίνητα της DAF μπορούσαν θεωρητικά να αναπτύξουν την ίδια τελική ταχύτητα προς τα εμπρός και προς τα πίσω! Αυτό οδήγησε μέχρι και στη διοργάνωση αγώνων οπισθοπορείας στην Ολλανδία, με τα μικρά DAF να κινούνται με εντυπωσιακές για την εποχή ταχύτητες με την όπισθεν. Η συγκεκριμένη τεχνολογία έγινε σήμα κατατεθέν των μοντέλων DAF και πέρασε αργότερα και σε αυτοκίνητα της Volvo, μετά την εξαγορά του κλάδου επιβατικών αυτοκινήτων της ολλανδικής εταιρείας.
Η πρόοδος στα σύγχρονα CVT
Τα σημερινά CVT έχουν ελάχιστη σχέση σε επίπεδο υλικών και ηλεκτρονικών συστημάτων με το αρχικό Variomatic. Στις πιο διαδεδομένες κατασκευές χρησιμοποιούνται δύο τροχαλίες μεταβλητής διαμέτρου, οι οποίες συνδέονται μέσω ειδικού μεταλλικού ιμάντα ή αλυσίδας. Η ηλεκτρονική διαχείριση προσαρμόζει διαρκώς τη σχέση μετάδοσης ανάλογα με την ταχύτητα, το φορτίο και τις απαιτήσεις του οδηγού. Το βασικό τους πλεονέκτημα είναι ότι μπορούν να διατηρούν τον κινητήρα κοντά στο αποδοτικότερο σημείο λειτουργίας του, συμβάλλοντας στη μείωση της κατανάλωσης. Επιπλέον, προσφέρουν ομαλή επιτάχυνση χωρίς τις αισθητές αλλαγές ταχυτήτων ενός συμβατικού κιβωτίου.
Από την άλλη, τα χαρακτηριστικά λειτουργία τους δεν αρέσουν σε όλους. Σε αρκετές περιπτώσεις, όταν ο οδηγός πατά δυνατά το γκάζι, οι στροφές του κινητήρα ανεβαίνουν και παραμένουν ψηλά, ενώ η ταχύτητα δεν αυξάνεται με τον ίδιο ρυθμό. Πέρα από τον θόρυβο, δηλαδή, έχεις και την αίσθηση ότι το αυτοκίνητο δεν ακούει αυτό που του λες. Τα υπερσύγχρονα λογισμικά, βέβαια, έχουν αμβλύνει σε σημαντικό βαθμό τα «τσαφ» των CVT, αλλά στις προτιμήσεις των οδηγών δύσκολα θα βρεθούν μπροστά από μια μετάδοση διπλού συμπλέκτη ή μια καλορυθμισμένη με μετατροπέα ροπής. Κάποιες εφαρμογές, δε, προσφέρουν προγράμματα προσομοίωσης με προκαθορισμένες σχέσεις, ώστε η αίσθηση να είναι όσο πιο κοντά σε ενός κανονικού αυτόματου.
