Κιβώτιο ταχυτήτων Stepless: Με σχεδόν άπειρες σχέσεις μετάδοσης

Με το λανσάρισμα του νέου Astra, η Opel παρουσίασε ένα κιβώτιο με συνεχώς μεταβαλλόμενη μετάδοση (stepless) για τα Astra hatchback και station wagon.

Η ομαλή μετάδοση ισχύος και η υψηλή απόδοση του «stepless» κιβωτίου ταιριάζουν στο νέο Astra, καθώς σε συνδυασμό με τον βενζινοκινητήρα 1.4 λίτρων, Direct Injection Turbo (146 ίπποι), δίνει  κατανάλωση (NEDC) 5,1-5,0 λτ/100χλμ και εκπομπές CO2 116-114 γρ/χλμ στο μικτό κύκλο.

Δύο τροχαλίες και ένας ιμάντας αντί για γρανάζια και συμπλέκτες

Η αρχή λειτουργίας του συγκεκριμένου κιβωτίου, είναι έξυπνη και απλή. Αντίθετα με ένα παραδοσιακό αυτόματο κιβώτιο με μετατροπέα ροπής, που έχει πλανητικά γρανάζια και σταθερές σχέσεις μετάδοσης, ένα «stepless» κιβώτιο έχει δύο τροχαλίες συνδεδεμένες με έναν ιμάντα υπό τάση. Ανάμεσα στις εξωτερικές πλευρές των τροχαλιών, υπάρχει ένας κωνικός άξονας στον οποίο εδράζεται ο ιμάντας.

Προσαρμόζοντας συνεχώς την απόσταση ανάμεσα στις τροχαλίες, επιτυγχάνεται μεταβλητή σχέση μετάδοσης, επειδή η αλλαγή της επιφάνειας επαφής μεταβάλλει τη διάμετρο. Αυτό είναι παρόμοιο με τη μετάδοση ροπής από μικρότερα σε μεγαλύτερα γρανάζια και το αντίθετο. Τέλος, απαιτείται ένα πλανητικό σετ γραναζιών στον πρωτεύοντα άξονα, για την επιλογή εμπρόσθιας κίνησης ή όπισθεν.

Λόγω του σχεδόν άπειρου αριθμού διαθέσιμων σχέσεων μετάδοσης, οι κινητήρες με το κιβώτιο αυτό λειτουργούν με την μέγιστη δυνατή απόδοση σε όλο το εύρος στροφών του κινητήρα, καθώς το κιβώτιο επιτρέπει στον κινητήρα να βρίσκει την ιδανική ισορροπία μεταξύ οικονομικής κατανάλωσης, μείωσης θορύβου και κραδασμών, αλλά και απόκρισης του πεντάλ γκαζιού.

Τα «Stepless» κιβώτια στην ιστορία της αυτοκίνησης

Η ιδέα ενός κιβωτίου ταχυτήτων με συνεχώς μεταβαλλόμενη μετάδοση (stepless ή shiftless) δεν είναι νέα. Ο Αμερικανός μηχανικός, Milton Reeves εφηύρε ένα κιβώτιο μεταβαλλόμενων σχέσεων για ένα πριονιστήριο το 1879, το οποίο στη συνέχεια, χρησιμοποίησε στο πρώτο του αυτοκίνητο το 1896.

Πολυάριθμες εκδοχές της «stepless» φιλοσοφίας ακολούθησαν την δεκαετία του 1920, σε μοτοσικλέτες και αυτοκίνητα. Ο George Constantinesco, μηχανικός και εφευρέτης από τη Ρουμανία, δημιούργησε μία από τις πιο ενδιαφέρουσες το 1926. Το «Constantinesco Car» διέθετε κινητήρα 5 ίππων με ενσωματωμένο μετατροπέα ροπής. Σύμφωνα με τις διαφημίσεις, ήταν το αυτοκίνητο “Χωρίς συμπλέκτη, χωρίς γρανάζια με ένα μόνο σημείο ελέγχου – το γκάζι”.

Ωστόσο, χρειάστηκε να φτάσουμε στο 1958 για να γίνει ευρύτερα γνωστή η «stepless» φιλοσοφία. Στο Σαλόνι Αυτοκινήτου του Άμστερνταμ, η DAF παρουσίασε το μικρό οικογενειακό αυτοκίνητο 600 με το καινοτόμο κιβώτιο Variomatic.

Σχεδιασμένο από τον Ολλανδό Hub van Doorne, το Variomatic έκανε το μικρό sedan της DAF διάσημο, μεταξύ άλλων, επειδή πήγαινε με όπισθεν τόσο γρήγορα όσο και μπροστά. Στην συνέχεια, τα «stepless» κιβώτια εμφανίστηκαν σε όλα τα είδη των μηχανημάτων, από τρακτέρ μέχρι snowmobiles και μοτοσικλέτες και οχήματα παντός εδάφους, καθώς και στα αυτοκίνητα.

Σήμερα, το «stepless» επιστρέφει λόγω των όλο και αυστηρότερων παγκόσμιων στόχων για μειωμένη κατανάλωση καυσίμου και μειωμένων εκπομπών CO2. Επειδή τα κιβώτια αυτά προσαρμόζουν συνεχώς την σχέση μετάδοσης, ο κινητήρας μπορεί πάντα να λειτουργεί στις πιο αποδοτικές στροφές, κάτι που εξοικονομεί καύσιμο, κυρίως κατά την οδήγηση στην πόλη.

Γι’ αυτό το λόγο, διατίθεται με διάφορα είδη οχημάτων, όπως μικρά και μεγάλα αυτοκίνητα, SUV, minivan και υβριδικά. Ωστόσο, τα σύγχρονα «stepless» κιβώτια είναι γνωστά όχι μόνο για την υψηλή τους απόδοση. Είναι επίσης δημοφιλή μεταξύ των οδηγών και των επιβατών που εκτιμούν τις ανεπαίσθητες «αλλαγές σχέσεων».

Τα «stepless» κιβώτια είναι ήδη συνηθισμένα στις Ασιατικές αγορές, όπου η ομαλή και αθόρυβη λειτουργία τους τα καθιστά πολύ δημοφιλή, ενώ ταυτόχρονα προσφέρουν μέτρια κατανάλωση και καλή απόκριση.

Νίκος Τσάδαρης