Confronta le trasmissioni automatiche: sequenziale, doppia frizione, CVT
Le trasmissioni automatiche stanno guadagnando popolarità tra i proprietari di auto. Quali sono i principali tipi di tali trasmissioni e quali sono i loro vantaggi e svantaggi?
Gli Stati Uniti sono considerati la culla del cambio automatico. Già nel 1904, l'azienda di Boston offrì un cambio automatico a due velocità. Il funzionamento di questo meccanismo era, certamente, molto inaffidabile, ma l'idea trovò terreno fertile e negli Stati Uniti iniziarono ad apparire vari tipi di design con cambio automatico.
Tuttavia, il primo cambio automatico, simile per design e funzionamento alle moderne trasmissioni, apparve solo prima della seconda guerra mondiale. Era una trasmissione Hydra-Matic progettata dalla General Motors.
РЕКЛАМА
Trasmissione idraulica
Tra le trasmissioni automatiche, le più comuni (finora) sono le trasmissioni idrauliche. Questo è un meccanismo complesso che molto spesso consiste in un gruppo convertitore di coppia o un convertitore di coppia con più ingranaggi planetari.
Gli ingranaggi negli ingranaggi epicicloidali sono collegati o bloccati da frizioni a frizione appropriate e freni multidisco (multidisco) o a nastro. In questo caso, un elemento obbligatorio della trasmissione idraulica è l'olio, che viene completamente versato nel cambio.
Il cambio marcia viene effettuato bloccando vari gruppi di ingranaggi solari che interagiscono con ruote libere, frizioni a disco (solitamente multi-disco), freni a nastro e altri elementi di attrito azionati da azionamenti idraulici.
Vedi anche: Sistema di stabilizzazione ESP - controlla come funziona (VIDEO)
Gli sviluppi progettuali delle trasmissioni idrauliche sono le trasmissioni idroelettriche (con, ad esempio, la funzione di un rapporto di trasmissione aggiuntivo, il cosiddetto kickdown) e le trasmissioni a controllo elettronico. In questo caso, il cambio può avere diverse modalità di funzionamento, ad esempio sport o comfort.
Aumentato anche il numero di rapporti di trasmissione. Le prime macchine idrauliche avevano tre rapporti di trasmissione. Attualmente, cinque o sei marce sono standard, ma ci sono già modelli che ne hanno nove.
Un tipo speciale di cambio automatico è il cambio sequenziale (noto anche come cambio semiautomatico). In questo tipo di meccanismo, le marce possono essere cambiate utilizzando una leva che si sposta solo avanti o indietro e cambia marcia avanti o indietro di una marcia, oppure utilizzando levette posizionate sul volante.
Questa soluzione è possibile grazie all'utilizzo di un microprocessore elettronico che controlla il funzionamento del cambio. I cambi sequenziali sono comunemente usati nelle auto di Formula 1 e si trovano nelle auto di produzione, tra cui Audi, BMW, Ferrari.
Secondo l'esperto
Vitold Rogovsky, rete ProfiAuto:
– Il vantaggio delle trasmissioni automatiche idrauliche è soprattutto il comfort di guida, vale a dire non c'è bisogno di cambiare marcia manualmente. Inoltre, questo tipo di trasmissione protegge il motore dal sovraccarico, ovviamente, a condizione che la trasmissione venga utilizzata correttamente. Il cambio si adatta alla velocità del motore e seleziona la marcia appropriata. Tuttavia, il principale svantaggio del suo meccanismo è l'elevato consumo di carburante. Le trasmissioni automatiche sono grandi e pesanti, quindi sono principalmente adatte a motori grandi e potenti, con i quali funzionano molto bene. Un certo svantaggio di queste trasmissioni è anche il fatto che una copia usata si trova sul mercato secondario.
Riduttori a variazione continua
Una trasmissione a variazione continua è una sorta di trasmissione automatica, ma con un dispositivo piuttosto specifico. Le soluzioni sono due: il tradizionale riduttore epicicloidale e l'ormai più diffuso cambio CVT (Continuously Variable Transmission).
Nel primo caso, l'ingranaggio planetario è responsabile del cambio marcia. Il design ricorda il sistema solare in miniatura. Per selezionare gli ingranaggi, utilizza una serie di ingranaggi, il più grande dei quali ha un ingranamento interno (la cosiddetta corona dentata). Al suo interno, invece, c'è una ruota centrale (il cosiddetto sole), collegata all'albero principale del cambio, e altri ingranaggi (cioè i satelliti) attorno ad essa. Gli ingranaggi vengono invertiti bloccando e innestando singoli elementi dell'ingranaggio planetario.
Vedi anche: Sistemi Start-Stop. Puoi davvero risparmiare?
CVT, invece, è un CVT con trasmissione a variazione continua. Ha due set di ruote coniche collegate tra loro da una cinghia trapezoidale o da una catena multidisco. A seconda della velocità del motore, i coni si avvicinano, cioè il diametro su cui scorre la cinghia è regolabile. Questo cambia il rapporto di trasmissione.
Secondo l'esperto
Vitold Rogovsky, rete ProfiAuto:
– I CVT, a causa delle loro dimensioni relativamente ridotte e del peso ridotto, sono utilizzati in auto compatte e da città con motori più piccoli. Il vantaggio di queste trasmissioni è che non richiedono manutenzione. Anche i cambi d'olio sono sconsigliati e possono sopportare lo stesso chilometraggio del motore. Inoltre, il momento del cambio di marcia è quasi impercettibile. Non sono costosi come le scatole idrauliche e non aggiungono molto al prezzo dell'auto. D'altra parte, il più grande svantaggio è il notevole ritardo nella reazione alla pressione del pedale dell'acceleratore, ad es. perdita di potenza. È anche associato a un aumento del consumo di carburante. Le trasmissioni CVT non sono adatte ai motori turbo.
Per due frizioni
La trasmissione a doppia frizione ne fa una carriera ormai da diversi anni. Tale cambio è apparso per la prima volta sul mercato all'inizio di questo secolo nelle auto Volkswagen, sebbene fosse stato precedentemente trovato nelle auto da rally e nei modelli da corsa Porsche. Questo è un cambio DSG (Direct Shift Gearbox). Attualmente, molti produttori hanno già tali scatole, incl. nei veicoli del gruppo Volkswagen così come in BMW o Mercedes AMG o Renault (ad es. Megane e Scenic).
Il cambio a doppia frizione è una combinazione di cambio manuale e automatico. Il cambio può funzionare sia in modalità completamente automatica che con una funzione di cambio manuale.
La caratteristica progettuale più importante di questa trasmissione sono le due frizioni, ovvero dischi frizione, che possono essere asciutti (motori più deboli) o bagnati, funzionanti a bagno d'olio (motori più potenti). Una frizione è responsabile delle marce dispari e della retromarcia, l'altra frizione è responsabile delle marce pari. Per questo si può parlare di due riduttori paralleli racchiusi in un alloggiamento comune.
Vedi anche: Fasatura variabile delle valvole. Cosa dà ed è redditizio
Oltre alle due frizioni, ci sono anche due alberi della frizione e due alberi principali. Grazie a questo design, la marcia successiva è ancora pronta per l'innesto immediato. Ad esempio, l'auto sta funzionando in terza marcia e la quarta è già selezionata ma non ancora attiva. Quando viene raggiunta la coppia di cambiata ideale, la frizione dispari per la terza marcia si apre e la frizione pari si chiude per la quarta marcia, quindi le ruote dell'asse motore continuano a ricevere coppia dal motore. Il processo di cambio dura circa quattro centesimi di secondo, che è meno di un battito di ciglia.
Quasi tutte le trasmissioni a doppia frizione sono dotate di modalità operative aggiuntive come "Sport".
Secondo l'esperto
Vitold Rogovsky, rete ProfiAuto:
– Nessuna interruzione di coppia nel cambio a doppia frizione. Grazie a questo, l'auto ha un'ottima accelerazione. Inoltre, il motore funziona nella gamma di coppia ottimale. Inoltre, c'è un altro vantaggio: il consumo di carburante è in molti casi inferiore rispetto a una trasmissione manuale. Infine, i cambi a doppia frizione sono molto resistenti. Se l'utente segue il cambio dell'olio ogni 60mila km, praticamente non si rompono. Tuttavia, nel mercato secondario ci sono auto in cui è spuntato il contatore e in questo caso è difficile mantenere la corretta durata di tale trasmissione. In un modo o nell'altro, potresti anche imbatterti in auto in cui questi controlli non sono stati effettuati e il cambio è semplicemente usurato. Anche il danneggiamento del volano bimassa rappresenta un pericolo per queste trasmissioni, poiché in tal caso le vibrazioni indesiderate vengono trasmesse al meccanismo del cambio. Lo svantaggio delle trasmissioni a doppia frizione è anche il loro prezzo elevato.
Wojciech Frölichowski
