Cambio automatico ok, ma di che tipo?

A volte si genera un pò di confusione quando si parla di cambio automatico... Facciamo un pò di chiarezza..

Pubblichiamo il 1° di 3 post sul cambio automatico. In particolare ci occupiamo oggi dell'ormai famoso cambio a doppia frizione e del sistema CVT.

CAMBIO A DOPPIA FRIZIONE (TCT)

In un cambio a frizione singola, la sequenza degli azionamenti al cambio marcia è la seguente: apertura frizione, selezione e innesto marce, chiusura frizione.

In un cambio a doppia frizione invece (TCT, Twin Clutch Trasmission), mentre una marcia gestita da una frizione è inserita e la relativa frizione è chiusa, la centralina elettronica inserisce la marcia successiva prevista, che fa parte del 2° albero primario (coassiale al primo) solidale alla 2° frizione che è aperta.

Il cambio marcia consiste quindi solamente nell'apertura della 1° frizione e chiusura della 2°, dato che la marcia successiva è già stata inserita: nel computo del tempo totale di "cambiata" sono nulli sia il tempo di selezione/innesto marcia sia quello di apertura della seconda frizione (operazioni già eseguita prima dell'apertura della 1° frizione)

Tutto ciò si traduce in una maggiore velocità di "cambiata", quindi in una minore diminuzione dei giri motore durante il cambio marce che quindi "gira" sempre al regime ottimale di coppia massima, con maggiore accelerazione e diminuzione di consumi ed emissioni.

Ovviamente la complicazione costruttiva e quindi il costo che ne deriva "limita" l'applicazione del dispositivo a veicoli di fascia alta! Il principio di funzionamento del TCT di FPT (Fiat Power Train) è mostrato nel video seguente.

Il video seguente mostra un'animazione più dettagliata

CAMBIO A VARIAZIONE CONTINUA (CVT)

In tale tipologia di cambio (CVT, Continuous Variable Transmission) il rapporto di trasmissione può essere variato con continuità tra un valore minimo e massimo, in un numero infinito di valori. La trasmissione infatti è affidata a due pulegge a V, una conduttrice e l'altra condotta, le cui gole, all'interno delle quali si trova la cinghia di trasmissione, sono allargate o ristrette in funzione del numero di giri del motore e quindi della puleggia conduttrice.

In particolare, il primo movimento del veicolo avviene con la gola della puleggia condotta che si trova alla max apertura, al contrario per quella condotta. In questo modo la cinghia di trasmissione "lavora" sul diametro minimo della puleggia conduttrice e, grazie all'attrito sviluppato tra la superficie conica interna della puleggia e i fianchi della cinghia stessa, trasmette il moto alla puleggia condotta che assume invece il diametro max. Si ottiene così il massimo rapporto di trasmissione (rapporto tra numero di giri ruota conduttrice e numero di giri ruota condotta), con riduzione dei giri di uscita e corrispondente aumento di coppia motrice.

All'aumentare del numero di giri del veicolo, la gola della ruota conduttrice si restringe, la gola della ruota condotta si allarga (per soddisfare il requisito di costanza della lunghezza della cinghia) e il rapporto di trasmissione diminuisce fino a diventare minore di 1 (quando i diametri sono uguali, il rapporto di trasmissione vale 1, presa diretta), portando ad una progressivo aumento di giri della puleggia condotta (e relativa diminuzione di coppia) e delle ruote ad essa collegate.

La cinghia è realizzata in acciaio, con molte piastrine metalliche (i cui bordi si appoggiano sulle superfici coniche delle pulegge) inserite lungo il perimetro di più nastri di acciaio concentrici.

Accelerando, il motore si mantiene ad un numero di giri costante senza avvertire le variazioni tipiche di un cambio manuale o automatico, mentre il rapporto di trasmissione varia senza soluzione di continuità, fino a raggiungere la velocità di crociera desiderata. Alla guida, partendo da fermi o dai bassi regimi, sembra che la frizione slitti. In realtà, ciò è dovuto al fatto che prima il motore sale di giri e successivamente la trasmissione si adegua al rapporto corretto.