درگيربكس هاي معمولي و دستي از تعداد محدودي دنده استفاده مي شود ، از اين رو خودروها دارای سه ، چهار , پنج دنده و..هستند. با توجه به محدود بودن تعداد دنده ها ، تعويض دنده به صورت مرحله‌اي يا گسسته انجام مي‌گردد. امروزه دربرخي از خودروها از سيستم انتقال قدرت متغير پيوسته يا گیربسCVT استفاده ميشود .
در اين صورت از كمترين نسبت دنده (مثلاً يك) تا بزرگترين نسبت دنده (مثلاً 4/3) بي نهايت نسبت دنده ايجاد شده و عمل تعویض اين بينهايت دنده نيز كاملاً اتوماتيك و به صورت پيوسته انجام مي‌گردد، از اينرو عملكرد خودرو بسيار مطلوب مي شود. یکی از معایب سیستم‌های CVT ، محدودیت در نسبت انتقال آنها است به عبارتی دیگر محدوده تغییر دور و گشتاور آنها محدود است لذا نمونه‌هایي از این سیستم را با گیربکس اتوماتیک سری کرده و در بعضی خودروها مانند Nissan Murano و Mitsubishi Pajero مورد استفاده قرار میگیرد .
انواع مختلفي از سيستم‌هاي CVT ابداع شده و بعضاً در خودرو نيز مورد استفاده قرار گرفته است، در ذيل به بررسي گیربکس CVT نوع تسمه اي پرداخته مي شود .
شكل (1) ، ساختار شماتيك CVT نوع تسمهاي را در سه وضعيت با نسبت انتقال دور1:1 ، 1:2/6 و 1: 0/445 را نشان مي‌دهد .
1-نزديك شدن نيم پولي ها به يكديگر 2 -دور شدن نيم پولي ها از يكديگر 3-پولي محرك
4- سمت فشاري تسمه 5- سمت كششي تسمه 6- پولي متحرك
شكل1- ساختار شماتيك گیربکس CVT نوع تسمهاي
ملاحظه مي‌گردد كه هر پولي از دو نيم پولي ساخته شده است به طوري كه يكي از نيم پولی‌ها روي محور ثابت بوده درحاليكه نيم پولي ديگر روي محور داراي حركت محوري است ضمن آنكه همه نيم پولي‌ها با محور دوران مي كنند از اين رو با دور كردن يا نزديك كردن نيم پولي‌های محرک و متحرک ، قطر موثر پولي ها به صورت معكوس تغيير مي‌كند.
در شكل سمت چپ قطر موثر هردوپولي برابر بوده، بنابراين نسبت انتقال دور 1:1 ايجاد شده و قدرت ورودي و خروجي بايكديگر برابر مي باشد .
در شكل وسط قطر موثر پولي محرك زياد شده در حاليكه قطر موثر پولي متحرك كاهش يافته است، بنابراين نسبت انتقال دور 1: 6/2 ايجاد شده ، بنابراين دور محور يا پولي متحرك 6/2 برابر دور محور يا پولي محرك شده در حاليكه گشتاور پولي يا شفت محرك يا ورودي 6/2 برابرگشتاور پولي يا شفت متحرك يا خروجي مي‌باشد.
در شكل سمت راست قطر موثر پولي محرك كاهش يافته در حاليكه قطر موثر پولي متحرك افزايش يافته است و نسبت انتقال دور1: 445/0 ايجاد شده است ، از اين رو دور شفت يا پولي خروجي يا متحرك 445/0 برابر دور شفت يا پولي ورودي يا محرك بوده در حاليكه گشتاور شفت يا پولي ورودي يا محرك 445/0 برابر گشتاور پولي يا شفت خروجي يا متحرك مي‌باشد.
با توجه به مطالب فوق ، در اين سيستم ، نسبت انتقال دور بين 1:6/2 تا 1:445/0 به صورت پيوسته تغيير كرده و تغييردور و گشتاور نيز كاملاً تدريجي و پيوسته مي باشد . عمل دور يا نزديك شدن نيم پولي ها ، به طور هيدروليكی و بر اساس الگوريتم خاصي انجام مي پذيرد.
شكل (2) ، ساختار كاربردي CVT شكل (36-2) كه در خودرو Ford Fiesta به كار رفته است را نشان مي‌دهد.
شکل 2-ساختمان گیربکسCVT تسمه‌ای مورد استفاده در خودرو Ford Fiesta
توضیحات شکل (2):
1-رينگي مجموعة چرخ دنده خورشيدي دوبل
2- چرخ دنده هاي هرزگرد دوبل
3- خورشيدي مجموعه چرخ دنده خورشيدي دوبل
4- شفت ورودي از موتور
5- قفسه مجموعه چرخ دنده خورشيدي دوبل
6-پيستون فعال وغير فعال كردن كلاچ چند صفحه اي تثبيت يا آزاد كردن رينگي
7- كلاچ چند صفحه اي عقب براي تثبيت يا آزاد كردن رينگي
8- كلاچ چند صفحه اي جلو براي قطع و وصل كردن قفسه به شفت يا پولي ورودي
CVT- 9 شفت خروجي CVT كه پينيون ديفرانسيل نيز به آن وصل است
10-نيم پولي لغزان روي شفت خروجي
11- نيم پولي ثابت روي شفت خروجي
12- به چرخ دنده هاي واسطه كاهشي دور
13-پيستون فعال يا غير فعال كردن كلاچ چند صفحه اي (8) جلو
14- سيلندر هيدروليك اعمال حركت لغزشي به نيم پولي لغزان روي شفت ورودي
15- نيم پولي هاي لغزان و ثابت روي شفت ورودي
16- تسمه فلزي
17- اويل پمپ دنده اي
18- ساچمه يا غلتك جهت حركت كشويي روان نيم پولي لغزان روي شفت
19- شفت خروجي يا متحرك
20- فنر برگرداننده
21- سيلندر هيدروليك اعمال حركت لغزشي به نيم پولي لغزان روي شفت خروجي
نحوه عملكرد اين سيستم با توجه به شكل (2) به شرح ذيل مي‌باشد :
حالت P يا N :
در اين حالت از اهرم تعويض حالت ، هر دو مجموعه كلاچ چند صفحه اي عقب (7) و جلو (8) خلاص مي باشند . از اين رو با ورود قدرت موتور به قفسه مجموعه خورشيدي دوبل چون هيچ عضو ثابتي در اين مجموعه وجود ندارد، قدرت از مجموعه خورشيدي دوبل منتقل نمي‌شود و مجموعه درحالت خلاص مي‌باشد .
حالت D يا L :
در اين وضعيت از اهرم تعويض حالت، با اعمال فشار روغن هيدروليك به پيستون كلاچ چند صفحه‌اي جلو (13)، كلاچ چند صفحه اي جلو (8) درگير مي شود .
بادرگيرشدن كلاچ جلو ، دور موتور به طور مستقيم از قفسه خارج شده و به شفت ورودي يا پولي ورودي يا محرك (15) مجموعه گیربکس CVT مي‌رسد .
واحد كنترل هيدروليكيCVT از طريق سيگنال هايي كه از سرعت خودرو، بار خودرو، وضعيت پولي ها و غيره دريافت مي كند ، وضعيت مورد درخواست راننده را بدست آورده و از طريق كنترل فشار و حجم روغن هيدروليك در سيلندر هيدروليكي پولي محرك (14) و سيلندر هيدروليكي پولي متحرك (21) ، قطر موثر مناسب براي پولي هاي محرك و متحرك را تعيين نموده و بنابراين خودرو به سرعت و گشتاور مطلوب مي رسد.
به طور مثال براي شروع حركت بايد قطر موثر پولي متحرك (10) و (11) زياد شده در حاليكه قطر موثر پولي محرك (155) كاهش يابد در اين حالت واحد كنترل هيدروليك به طور همزمان حجم روغن درون سيلندر هيدروليكي پولي محرك (14) را كاهش داده و حجم روغن درون سيلندر هيدروليكي پولي متحرك (21) را افزايش مي دهد ، از اين رو قطر موثر پولي محرك (15) كاهش يافته و قطر موثر پولي متحرك (10) و (11) افزايش می یابد ، بنابراين دور خروجيCVT كاهش در حاليكه گشتاور خروجي افزايش مي يابد .
به تدريج كه خودرو شروع به حركت كرده و تمايل به افزايش سرعت دارد ، واحد كنترل هيدروليكي به طور همزمان حجم روغن هيدروليك درون سيلندر هيدروليكي پولي محرك (14) را افزايش داده و حجم روغن هيدروليك درون سيلندر هيدروليكي پولي متحرك (21) را كاهش مي دهد ، بنابراين قطر موثر پولي محرك به تدريج زياد شده و قطر موثر پولي متحرك كاهش يافته و منجر به افزايش دور و كاهش گشتاور شفت خروجيCVT مي‌گردد .
از اين رو بين حداقل سرعت و حداكثر سرعت خودرو عمل ايجاد نسبت انتقال به صورت كاملاً پيوسته صورت مي پذيرد .
حالت R يا دنده عقب :
با قرارگيري اهرم تعويض حالت در اين موقعيت ، روغن هيدروليك به پيستون كلاچ چند صفحه‌اي عقب (6) نيرو اعمال كرده و باعث وصل شدن رينگي به بدنه از طريق كلاچ ترمزي (7) مي شود. در اين صورت رينگي ثابت مي شود و با ثابت شدن رينگي در مجموعة خورشيدي دوبل و با توجه به محرك بودن قفسه و متحرك بودن خورشيدي و روابط حاكم برعملكرد مجموعة خورشيدي دوبل، نسبت انتقال مطابق رابطه زیر بدست مي آيد كه علامت منفي نشان دهنده معكوس شدن جهت دور مي باشد .
از اين رو دور درجهت خلاف عقربه ساعت به پولي محرك CVT (15) مي رسد. در بخش CVT ، واحد كنترل هيدروليكي حجم مشخصي از روغن هيدروليك را به سيلندر هيدروليك (21) مي فرستد و باعث افزايش قطر موثر پولي متحرك (10) و (11) مي گردد در حاليكه با كاهش حجم روغن سيلندر هيدروليك (14)، قطر موثر پولي محرك (15) كاهش يافته و بنابراين دور محور خروجي كاهش و گشتاور آن افزايش مي يابد ضمن آنكه جهت دوران نیزخلاف عقربه ساعت مي‌باشد .
