Bosch CVT - Stufenloses Automatikgetriebe

Eine kurvige Straße bergauf zu fahren kann Nerven kosten. Kein Gang scheint zu passen: Mal läuft der Motor untertourig, mal hochtourig. Anders mit einer Continuously Variable Transmission (CVT) – einem stufenlosen Automatikgetriebe, welches ohne feste Schaltpunkte auskommt. Damit ist eine ruckfreie Fahrt bei konstanter Zugkraft und Motordrehzahl möglich.

Insbesondere im Stop&Go-Verkehr in der Stadt spielt ein CVT-Getriebe seine Stärken aus. Ein CVT reduziert den Kraftstoffverbrauch um bis zu 7%, weil der Motor immer im effizientesten Leistungspunkt arbeiten kann. Bosch fertigt mit dem Schubgliederband einen zentralen Baustein. Mit der Bosch-Komponente können Motoren mit einem Drehmoment von 60 bis hin zu 450 Nm und auch mit über 300 PS (220 kW) betrieben werden. Mittels einer elektronischen Steuerung lässt sich das System vielfältig einstellen – von sparsam bis sportlich.

Darüber hinaus ist die Continuously Variable Transmission äußerst kompakt, weil das Getriebe nur aus einer geringen Anzahl von Bauteilen besteht. Beispielsweise kann die Steuereinheit direkt im System integriert werden. Durch die dichte Bauweise sinkt der Herstellungspreis und das Getriebe passt selbst in kleine Stadtfahrzeuge. Auch deshalb ist die stufenlose Automatik in Japan besonders erfolgreich. Allerdings wachsen die Marktanteile auch in Regionen wie China oder Nordamerika.

Aktuell ist bereits jedes fünfte Automatikfahrzeug weltweit mit einem CVT ausgestattet. In wenigen Jahren wird sich der Anteil auf jedes vierte Automatikfahrzeug erhöhen. Aktuell ist die Technik in rund 300 Serienmodellen verfügbar.

Flexibel und gleichzeitig so stabil wie eine massive Stahlstange
Von den steigenden Marktanteilen profitiert auch Bosch. Der Automobilzulieferer fertigte 2012 das 25-millionste Schubgliederband für CVT-Getriebe. Die Komponente besteht aus hunderten speziell gestanzten Stahlelementen die aneinandergereiht auf einem hochlegierten Stahlringpaket montiert sind. Diese Konstruktion macht das Schubgliederband sehr flexibel und gleichzeitig so stabil wie eine massive Stahlstange. Somit ist die Bosch-Komponente sehr variabel und muss nicht für jedes Fahrzeug separat entwickelt, sondern oft nur angepasst werden.

Denn das Funktionsprinzip eines CVT-Getriebes ist immer gleich. Es ähnelt am ehesten einer Fahrradschaltung: Bei höherer Übersetzung ist der Durchmesser des Bandes auf der Antriebswelle größer und auf der Abtriebswelle kleiner. Bei niedrigerer Übersetzung ist es genau anders herum: Dann ist der Durchmesser auf der Abtriebswelle größer und auf der Antriebswelle kleiner. Diese stufenlose Anpassung ist möglich, da das Schubgliederband zwischen zwei zueinander gerichteten konischen Scheiben rotiert, die sich jeweils auf der An- und Abtriebswelle befinden. Diese kegelartigen Scheibenpaare verändern je nach Drehzahl und Drehmoment den Umlaufdurchmesser des Bandes. Das ermöglicht immer ein optimales Verhältnis zwischen geFordertem Drehmoment und Motordrehzahl.

CVT-Getriebe eignen sich gleichermaßen für Diesel-, Benzin- und Hybridantriebe. Während die Technik beim klassischen Verbrenner Sprit spart, kann sie bei Hybridantrieben zusätzlich die elektrische Reichweite erhöhen. Das ist möglich, da der Verbrennungsmotor durch das CVT mit höherer Drehzahl am optimalen Betriebspunkt gefahren werden kann. Dadurch kann ein Teil der freiwerdenden Energie für den Vortrieb genutzt werden – der Rest der Energie wird dann im Akku gespeichert.