L’ABC del cambio automatico

30 maggio 2016
Tecnologia
Con una serie di articoli approfondiremo le tipologie di cambio automatico utilizzate sulle auto e il loro funzionamento, analizzando pregi e difetti delle diverse soluzioni.

UN PICCOLO ROBOT PER LE NOSTRE AUTO - I sistemi di trasmissione automatica stanno diventano sempre più diffusi sulle automobili, tanto da rimpiazzare sempre più spesso il tradizionale cambio manuale anche sulle vetture più piccole o più economiche. Nonostante i più accaniti sostenitori del cambio ad H storceranno il naso, i più moderni sistemi automatici e semiautomatici sono nettamente più veloci e performanti rispetto a quelli tradizionali. Si dimostrano adatti, sia alle auto più sportive, sia a quelle di tutti giorni. Per le sportive il vantaggio principale risiede nei brevi tempi necessari per il cambio di marcia, che permettono al motore di perdere pochi giri quando si passa al rapporto successivo (la lancetta del contagiri si muove poco) e di rimanere quindi più vicini al range di potenza massima. Oltre al fattore prestazionale, bisogna considerare anche i vantaggi in fatto di comfort di guida e di consumi. Rispetto al cambio manuale, migliora la fluidità nella trasmissione della potenza (minori tempi morti tra un rapporto e l’altro) e spariscono, o quasi, gli strappi dovuti ad un utilizzo dei comandi e della leva del cambio. Nella guida di tutti i giorni, poi, ci si può dimenticare del pedale della frizione e delle stressanti continue cambiate per adeguarsi al traffico. Il cambio automatico, se ben progettato e assistito da un’elettronica raffinata, permette inoltre di ridurre il consumo di carburante, principalmente perché l’elettronica di controllo decide di utilizzare il motore ai regimi più adatti, inserendo sempre la marcia più alta in rapporto alla velocità della vettura. 

PER TUTTI I GUSTI - Il mondo delle trasmissioni automatiche è più complesso del previsto: non esiste, infatti, un’unica tipologia di cambio adottato universalmente dai costruttori di automobili. Negli anni sono stati sviluppati diversi sistemi; ogni tipologia ha i propri vantaggi e svantaggi e un target abbastanza preciso di utilizzo. Solitamente il tipo di cambio varia a seconda della categoria di auto: utilitaria, sportiva o di lusso. La seguente classificazione prende in esame le tipologie più diffuse di cambio automatico che generalmente possono funzionare anche come semiautomatico, cioè sequenziale, controllati manualmente dalla leva del cambio o dalle levette al volante. 

  • Cambio a doppia frizione (DCT, “Dual Clutch Transmission”): come suggerisce il nome, è caratterizzato dalla presenza di due frizioni (azionate in modo alternato) che tramite altrettanti due alberi (uno per le marce pari e uno per quelle dispari) collegano l’albero motore all’albero di trasmissione. È la tecnologia utilizzata sul famoso DSG del gruppo VAG, così come sul TCT di Fiat o sul PDK di Porsche. 
  • Cambio robotizzato (o elettroattuato): si tratta di un tradizionale cambio manuale in cui il compito di azionare la frizione o cambiare la marcia è affidato ad un sistema di controllo automatico, grazie ad attuatori e selettori gestiti elettronicamente. Alcuni esempi significativi di questa tipologia sono il “vecchio” cambio F1 della Ferrari (utilizzato fino alla F430) o il più moderno ISR montato sulla Lamborghini Aventador. 
  • Cambio automatico a convertitore di coppia: è il più “tradizionale” tra i sistemi di trasmissione automatica e prende il suo nome dall’elemento che sostituisce la frizione presente nei cambi standard. Il rapporto viene determinato da una serie di rotismi epicicloidali (ingranaggi a satellite) che vengono azionati o “bloccati” tramite una serie di freni e frizioni azionati automaticamente, grazie ad un attuatore gestito da un’apposita centralina. Il cambio ZF a 8 rapporti adottato su diversi modelli BMW o quello a 9 rapporti realizzato dalla Mercedes sono alcuni degli esempi più emblematici. 
  • Cambio a variazione continua (CVT, “Continuously Variable Transmission”): trasmissione automatica, simile a quella usata sugli scooter, in cui il rapporto cambia con continuità tra un valore minimo e uno massimo (come se esistesse un numero infinito di rapporti selezionabili). Gli elementi principali sono comunemente una cinghia e due pulegge a raggio variabile. È molto apprezzato dai costruttori asiatici e viene impiegato con una configurazione diversa nei veicoli ibridi Toyota (come il cambio E-CVT montato sulla Prius). 
  • Cambio manuale assistito elettronicamente: sebbene non si tratti esattamente di un cambio automatico, con questa voce intendiamo tutti quei sistemi elettronici che rendono più performante il classico cambio manuale. Tra questi, citiamo il sistema di doppietta automatica e di cambiata alla marcia superiore senza rilascio del pedale del gas. Entrambi i sistemi sono impiegati nella versione manuale della nuova Alfa Romeo Giulia Quadrifoglio Verde. 

LA POTENZA È NULLA SENZA CONTROLLO - Nei prossimi articoli analizzeremo in modo più approfondito ogni singola tipologia, studiando pregi, difetti e applicazioni possibili per le varie trasmissioni automatiche presenti sul mercato. È importante ricordare, inoltre, che ad ognuno dei casi descritti è assolutamente necessario affiancare un’elettronica evoluta che possa gestire al meglio la trasmissione. Lavorando meticolosamente sui software e sulla logica di controllo è infatti possibile affinare le prestazioni della trasmissione, migliorando velocità e progressività della cambiata, e creare un’interfaccia utente in grado di comprendere al meglio le richieste del guidatore, prevedendo anche differenti modalità di guida (come la più diffusa “Sport”) per adattare al meglio il cambio e il motore alle diverse situazioni di utilizzo. 

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Ritratto di as.crni
30 maggio 2016 - 19:49
Ma io non cerco la velocità bensì le emozioni che è in grado di dare un buon cambio manuale...cosa che nessun automatico di qualsiasi tipo riuscirà mai a trasmettere...
Ritratto di jabadais
31 maggio 2016 - 10:47
Ammetto di non essere esperto di cambi automatici, ma ho provato l'elettroattuato a sei marce montato sulla F430, e devo dire che di emozioni ne regala parecchie. Sia per ciò che riguarda il rumore caratteristico alla cambiata, sia per ciò che riguarda le prestazioni.
Ritratto di LOL25
30 maggio 2016 - 20:02
Ormai il cambio manuale non ha più motivo di esistere, al massimo trova la sua utilità su qualche auto progettata appositamente per la pista. Per la vita di tutti i giorni l'automatico è l'ideale, mi fanno ridere quelli con la Panda 1.2 (senza nessuna offesa per la macchina in questione) che difendono il cambio manuale a tutti i costi perchè "è più divertente", come se con 60 cv ci si potesse divertire spostandosi dal supermercato a casa.
Ritratto di Storm Sentry
30 maggio 2016 - 21:18
Forse per te non avrà alcun motivo di esistere... Sono semplicemente due filosofie diverse...una privilegia la comodità...l'altra il piacere di guida. Ultimamente si sta assistendo a una invasione di cambi automatici (come di suv e crossover del resto)...sicuramente molto pratico, tuttavia piu soggetto a guasti (non dite di no,mentireste sapendo di mentire) e con consumi piu alti (impossibile dire il contrario...anche le rilevazioni lo dicono..per quanto un automatico sia ottimizzato,non consumerà mai meno di un manuale)...infine,se hai il cambio automatico,la mano del cambio ti rimane quasi sempre libera..."perfetta" per scrivere sms... Ma a prescindere...anche se un giorno dovesse consumare uguale...non rompersi,etc...chi apprezza il piacere di guida e vuole le sensazione di dominare la macchina non prenderà mai un cambio automatico...
Ritratto di UnAltroFiattaro
30 maggio 2016 - 22:17
In parte sono d'accordo con te, ma per me una delle cose più fastidiose è che ormai le versioni più prestanti della maggior parte delle automobili, sono disponibili solo con l'automatico, cosa che fra l'altro, per forza di cose, fa lievitare ulteriormente il prezzo... Quindi perché oltre ad essere obbligato ad avere una cosa che magari non voglio, devo pure pagare di più?! Comunque resta il fatto che ormai anche le supercar più blasonate, hanno disponibile solo l'automatico e parlo di vetture nate per correre come Ferrari, Lamborghini ecc.
Ritratto di paolodel3
31 maggio 2016 - 07:30
Sono d'accordo con te, io mi sono dovuto "accontentare" di una versione meno potente perche' il resto a partire da 170 cv e' con tct
Ritratto di MaurizioSbrana
30 maggio 2016 - 22:51
1
Mai lette tante castronerie in un commento solo!!!! Ti smonto punto per punto: 1 non è vero che è piu soggetto a guasti, in quanto il 90x100 dei guasti alle trasmissioni è riconducibile a difetti degli automobilisti che le guidano, tipo frizioni volani e sincronizzatori ed ingranaggi vari, infatti in 10 anni di lavoro in officine ho visto molti cambi manuali smontati e pochissimi automatici. Forse ti riferisci ai robotizzati di una volta, che alla fine erano manuali con una frizione elettroattuata, roba distante anni luce dai moderni automatici 2 alzi la mano chi non tira mai le marce!!! Pensare che i cambi automatici fanno consumare di più è quasi come dire che consumavano meno i flistones con le loro auto. Ti faccio un esempio logico: vw golf 1.6 tdi manuale a 5 marce o dsg a 7, come fa un cambio con più rapporti alti, che quindi fa girare il motore a regimi piu bassi a consumare di più di un 5 marce? E non parlo solo di autostrada, perche grazie ai software di gestione i moderni automatici passano al rapporto superiore molto in fretta per ottimizzare i consumi, cosa che un automobilista medio non lo fa. Addirittura molti venivano in officina e ci chiedevano cosa fosse quella freccia verso l'alto che si accendeva a volte mentre camminavano, mica sapevano che la macchina era più intelligente di loro e gli diceva di cambiare... E tira le marce dai! 3 quanto alle mai libere siamo al colmo, come dire che il cruise control ti permette di tagliarti le unghie dei piedi mentre cammini a velocità costante!!! Che poi se hai la patente dovresti sapere che quello di tenere la mano sul cambio è un vizio perche a scuola guida insegnano a tenere entrambe le mani sul volante!!! 4 chi apprezza la guida e vuole la sensazione di dominare la macchina non prenderà mai un cambio automatico? Poveri deficienti che si comprano le supersportive come ferrari, lamborghini, porsche con pdk, pagani o bugatti, Amg o Bmw M che siano.... Tutti idioti? Come del resto sono idioti i piloti di formula 1 o di rally secondo te... Ah, ma che si possono anche inserire le marce manualmente in frazioni di secondo impossibili da raggiungere per un essere umano non lo sapevi eh? La realtà è che il tuo commento rappresenta quanto di piu ignorante e retrograda si possa dire o pensare in materia, e scommetto che non ne hai mai nemmeno provata una di auto automatica... Altrimenti come fa il 100x100 di chi ne prova una, non torneresti più a un manuale
Ritratto di hulk74
30 maggio 2016 - 23:06
Il cambio manuale sta al cambio automatico come l'orologio meccanico sta ad un orologio al quarzo... L'automatico è superiore in tutto. Fascino a parte...
Ritratto di Yasnarrod
31 maggio 2016 - 19:32
hulk , hai ragione io un orologio quartz non lo compro mai nenche gratis .
Ritratto di saby
31 maggio 2016 - 11:51
Per quello che mi riguarda, essendo disabile in carrozzina, la mia ultima auto è con cambio DSG e considerando la stessa potenza del motore dell'auto precedente ed un centinaio di chili in più dell'auto, lo scatto è notevole e piacevole. Però ritornando al discorso dei guasti io mi sono trovato un'auto precedente con cambio manuale e frizione elettronica che non dava più segni di vita. Io cmq sono riuscito a tornare a casa perchè avevo un tubo di ferro con cui sono riuscito a schiacciare il pedale della frizione (anche se non corretto) e comunque, staccando i comandi, avrei fatto guidare una persona normodotata e poi l'avrei riaccompagnato io (od altra persona. Oggi si è vero i cambi sono migliorati tantissimo, ma se si guastano, si rimane lì ed il saldo è alto. Concludo dicendo che 20 anni fa il cambio automatico = Handicap (per me) oggi il cambio automatico= performance,scatto,sportività
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