Tại sao chúng ta lại không thích hộp số CVT ?

     Để hiểu tại sao hộp số CVT lại bị chỉ trích đến vậy, chúng ta phải hiểu chúng khác với hộp số tự động truyền thống như thế nào. Trong hộp số tự động truyền thống, áp suất thủy lực được sử dụng để kích hoạt việc chuyển số; trong CVT, không có bánh răng nào cả. Hầu hết các hộp số CVT đều sử dụng hai ròng rọc nối với nhau bằng dây đai để truyền lực từ động cơ tới các bánh xe. Một ròng rọc được nối bằng chốt và ly hợp với trục khuỷu của động cơ. Đó chính là puly đầu vào của CVT (còn gọi là puly dẫn động). Ròng rọc thứ hai, được nối với ròng rọc dẫn động qua dây đai, sẽ truyền lực tới trục truyền động hoặc các bánh xe. Đó là ròng rọc đầu ra (hoặc được dẫn động). Một hoặc cả hai ròng rọc được tạo thành từ một cặp hình nón, các đầu của mỗi hình nón hướng vào nhau để tạo thành tâm của ròng rọc trong rãnh nơi các đầu hình nón gặp nhau.

    Các côn được điều khiển bằng thủy lực, được đẩy lại với nhau hoặc kéo ra xa nhau tùy thuộc vào điều kiện lái xe. Ở tốc độ thấp, hai hình nón tạo nên ròng rọc dẫn động được dàn ra càng xa nhau càng tốt, cho phép dây đai kết nối cả hai nằm ở đường kính hẹp nhất của ròng rọc ở phía truyền động. Ở trạng thái này, trục đầu vào quay nhanh so với trục đầu ra, tạo ra mô-men xoắn cực đại ở các bánh xe. Vị trí này bắt chước bánh răng đầu tiên trong hộp số tự động thông thường, tạo ra tỷ số truyền giúp tối đa hóa tiếng kêu ở cấp số thấp.

      Khi xe tăng tốc, các côn ròng rọc đầu vào của CVT được ghép từ từ, đưa các đầu côn lại với nhau và buộc dây đai lên thành của nón. Điều này làm cho đường kính hiệu dụng của ròng rọc lớn hơn. Ròng rọc dẫn động sau đó quay chậm hơn nhiều so với ròng rọc dẫn động. Điều này tương đương với hộp số tăng tốc trong hộp số truyền thống, giúp tối đa hóa tốc độ tối đa ở các bánh xe từ vòng tua động cơ thấp. Trong ô tô hiện đại, cả hai ròng rọc đều được làm từ hình nón, cho phép tỷ số truyền thay đổi nhiều hơn (và phạm vi tốc độ khả thi rộng hơn). Từ người Hà Lan đến đường lái xe của bạn Nếu điều này nghe có vẻ là một khái niệm đơn giản thì đúng là như vậy. CVT đã xuất hiện từ buổi bình minh của ô tô; Benz Patent Motorwagen có CVT dây đai và ròng rọc thô sơ. Chiếc ô tô thương mại đầu tiên có hộp số CVT sẽ đến từ Anh, do Clyno cung cấp, vào năm 1923. (Clyno là biệt danh bắt nguồn từ từ “nghiêng”, ám chỉ đến ròng rọc nghiêng của CVT.)

    

      Những hộp số CVT đời đầu này chỉ có thể xử lý được công suất khiêm tốn; hầu hết những thành công của Clyno đều đến từ những chiếc mô tô công suất từ ​​2 đến 5 mã lực. Thật không may, Clyno đã phá sản sớm trong cuộc Đại suy thoái, trước khi hãng có thể sản xuất nhiều ô tô trang bị CVT, và kết thúc chuỗi ngày tồn tại của mình như một chú thích cuối trang trong lịch sử ô tô. Phải mất vài thập kỷ nữa thì chiếc CVT thành công về mặt thương mại đầu tiên mới xuất hiện. Vào năm 1958, DAF (ngày nay được hầu hết người Mỹ biết đến nhiều hơn với những chiếc xe tải Dakar) đã cho ra mắt chiếc xe thành phố 600, được trang bị hộp số “Variomatic”. Variomatic là hộp số CVT thô sơ được tích hợp vào trục sau. Nó sử dụng các ròng rọc lớn và dây đai cao su giãn ra theo thời gian (mặc dù động cơ DAF 590cc làm mát bằng không khí 22 mã lực may mắn là có độ căng thấp). 600 đã trở thành một thành công lớn ở châu Âu nhờ khả năng tiết kiệm nhiên liệu vượt trội và kích thước nhỏ gọn. DAF với hộp số Variomatic thậm chí còn được bán một thời gian ngắn ở Mỹ vào những năm 60. Cuối cùng, chúng đã bị cấm lưu thông trên đường ở Mỹ do đặc điểm riêng của chính Variomatic – những chiếc DAF đời đầu không có số Park, chỉ có Drive, Neutral và Reverse. Chính phủ Hoa Kỳ cho rằng điều này không an toàn và đã ngừng bán hàng.

    Một đặc điểm khác của Variomatic là do hộp số lùi sử dụng cùng ròng rọc với bánh dẫn động nên DAF có thể đạt tốc độ tối đa – khoảng 75 MPH – lùi. Điều này dẫn đến những đổi mới mang tính đột phá trong giải đua xe Hà Lan.) Sau khi DAF biến mất, người Mỹ sẽ không có hộp số CVT khác cho đến khi Subaru Justy xuất hiện vào năm 1989. Hộp số hiện đại hóa đó – với hộp số lùi truyền thống hơn và tính năng “Park” – đã mở ra cơ hội cho hộp số CVT. Nhờ thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính và những tiến bộ trong khoa học vật liệu, những hộp số CVT này có thể xử lý nhiều công suất hơn mà dây đai không bị suy giảm đáng kể. (Một số CVT hiện đại thậm chí còn sử dụng xích thép giữa các ròng rọc thay vì dây đai để tăng tuổi thọ.) Đến đầu những năm 2000, Honda, Nissan, Subaru và Toyota đều chế tạo xe CVT.

     Lý do các nhà sản xuất ô tô yêu thích hộp số CVT – đặc biệt là trên những chiếc xe phổ thông, chẳng hạn như Justy 66 mã lực tiết kiệm – có hai lý do. Chúng có ít bộ phận chuyển động hơn so với máy tự động truyền thống, khiến chúng rẻ hơn khi sản xuất. Và chúng tiết kiệm nhiên liệu hơn. Do tỷ số truyền thay đổi vô hạn và liên tục nên hộp số CVT luôn giữ cho động cơ ở tốc độ RPM hiệu quả nhất. Bất cứ ai từng lái một chiếc xe được trang bị CVT đều có thể quen với cảm giác này. Số vòng quay tăng vọt khi tăng tốc mạnh, vì ròng rọc đầu vào của hộp số cho phép động cơ quay với tốc độ vòng/phút, nơi nó tạo ra mô-men xoắn cực đại (thường ở đâu đó gần với đường đỏ). Số vòng quay “treo” ở đó khi tốc độ của xe tăng lên. Khi tốc độ xe tăng lên, các ròng rọc đầu vào và đầu ra của CVT sẽ điều chỉnh để giữ cho động cơ ở vị trí thuận lợi. Khi đạt đến tốc độ bay và giảm ga, puly trục đầu vào sẽ giãn ra và puly trục đầu ra co lại, giảm tốc độ động cơ để vận hành hiệu quả. Việc này được thực hiện mượt mà, không bị ngắt quãng để chuyển số như với hộp số truyền thống. Việc tăng thêm lượng ga nhẹ sẽ được phản đối bằng việc điều chỉnh kích thước ròng rọc để giữ mức RPM của động cơ. Điều này là tuyệt vời cho việc tiết kiệm nhiên liệu. Trong khi các hộp số CVT đời đầu mất đi một phần hiệu quả này do ma sát và nhiệt cao, thì các hộp số CVT hiện đại lại tiên tiến hơn nhiều. Theo Jatco, một nhà sản xuất hộp số thường xuyên hợp tác với các OEM lớn của Nhật Bản, một số hộp số CVT gần đây của họ đã vượt qua “rào cản hiệu suất hộp số 90%, một kỳ tích được coi là rất khó đối với hộp số CVT”. Điều này trái ngược với hiệu suất truyền lực 85% trên các hộp số tự động chuyển đổi mô-men xoắn cũ hơn. Ngay cả những chiếc xe đua cũng đã sử dụng CVT – dòng bánh hở thông số kỹ thuật Công thức 500 của SCCA cho phép chúng, và vào những năm 90, Công thức 1 đã cấm hoàn toàn CVT vì lo ngại những chiếc xe được trang bị sẽ quá vượt trội và dễ lái. Vậy tại sao những người đam mê lại không thích chúng ?