Reichweite und gleichzeitig Leistung? Vor allem bei E-Autos ist dieser Spagat besonders schwer zu meistern, denn größere Akkus oder größere E-Motoren bedeuten auch mehr Gewicht und dadurch Verluste. Zulieferer Bosch möchte hier die Brücke mit seinem "CVT4EV"-Getriebe für Elektroautos schlagen. Dank seiner stufenlosen Übersetzung soll es den Einsatzzweck elektrisch angetriebener Fahrzeuge deutlich erweitern und dabei auch die Effizienz des Antriebs erhöhen. AUTO BILD erklärt das Getriebe.
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CVT-Getriebe (Continuously Variable Transmission) werden aktuell nur von wenigen Herstellern wie Toyota oder Honda eingesetzt. Anders als bei gewöhnlichen mehrstufigen Getrieben gibt es beim CVT keine festen Schaltstufen, sondern einen weichen Übergang zwischen den Übersetzungen. Das Ergebnis: Der Motor kann immer im optimalen Drehzahlbereich arbeiten und so effizienter laufen. Was beim Verbrennungsmotor klappt, soll nach der Auffassung von Bosch auch bei Elektroautos funktionieren. Hier werden bislang überwiegend Getriebe mit einer festen Übersetzung und ohne Gänge verwendet. Nur wenige Ausnahmen wie der Porsche Taycan und der Audi e-tron GT setzen bereits auf Getriebe mit zwei Gängen.

Warum ein CVT-Getriebe im E-Auto?

Laut Bosch ermöglicht die variable Übersetzung des CVT E-Autos in einem breiteren Leistungsfeld anzusiedeln, ohne dabei den typischen Fahrkomfort infrage zu stellen. Je nach Auslegung soll das stufenlose Getriebe entweder ein höheres Drehmoment für den Zugbetrieb liefern, eine bessere Beschleunigung ermöglichen oder eine höhere Endgeschwindigkeit erlauben. Damit würde für Elektroautos sogar das Ziehen von schweren Anhängern einfacher werden. Ohne feste Schaltstufen gibt es auch keine Zugkraftunterbrechung beim Gangwechsel, somit soll das bislang typische E-Auto Fahrgefühl erhalten bleiben.
CVT-Getriebe für E-Autos von Bosch
Als Versuchsfahrzeug dient Bosch für das CVT4EV ein umgebauter e-Golf.
Daneben steht zudem die gesteigerte Gesamteffizienz des Antriebsstrangs im Vordergrund. Bosch spricht hier von bis zu vier Prozent im Vergleich zu konventionellen Antrieben mit nur einem Gang. Was sich nach nicht viel anhört, könnte bei einem Fahrzeug mit einer Reichweite von 400 Kilometern allerdings zu 16 Extra-Kilometern führen, einer Distanz, die am Ende über Pannenhilfe oder Ladesäule entscheiden kann. Aufgrund der niedrigeren Drehzahl- und Drehmomentanforderungen kann außerdem ein günstigerer und kompakterer Elektromotor eingesetzt werden. Kleinere Motoren bedeuten am Ende weniger Gewicht und damit wiederum mehr Reichweite.
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Wie funktioniert ein CVT-Getriebe?

CVT-Getriebe gelten im Vergleich zu Automatik- oder Doppelkupplungsgetriebe als wenig dynamisch und leiden gerne unter dem sogenannten "Gummiband-Effekt". Dabei schnellt die Drehzahl des Motors beim Gasgeben hörbar in die Höhe, während die Umwandlung in Vortrieb auf sich warten lässt. Die einfachste Art der CVT-Getriebe arbeitet mit einem Schubgliederband, andere Systeme setzen auf eine Lamellenkette. Beim CVT-Getriebe sitzen auf der Motorenseite und der radnahen Seite je zwei kegelförmige Reibscheiben. Sie lassen sich auf der Achse verschieben und zwingen das Gliederband/die Kette verschieden lange Wege zu nehmen. Dadurch entstehen unterschiedliche Übersetzungen und nahezu beliebig viele Gänge.
Getriebe
Das Schnittbild zeigt ein CVT-Getriebe mit Lamellenkette. Gut zu erkennen: Der Reibscheibenkonus.

Das Prinzip ist mit einer Fahrradschaltung vergleichbar, bei der die Kette über unterschiedlich große Zahnräder läuft und so eine Abstufung ermöglicht. Größter Unterschied: Das CVT-Getriebe arbeitet nicht mit festen Stufen, sondern passt die Lauflängen des Bandes kontinuierlich an. Durch die permanente Anpassung der Übersetzung bleibt die Motordrehzahl ziemlich konstant. Das führt zum typischen, gewöhnungsbedürftigen Klang in Verbindung mit einem Verbrennungsmotor. Beim E-Motor ist dieser Effekt dagegen beinahe komplett zu vernachlässigen, hier sind Insassen das konstante Hochdrehen durch die verwendeten Direktantriebe bereits gewohnt.