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 7nani1951
31 maggio 2016 - 14:27
...e poi vuoi mettere il fascino del cambio manuale quando sei in coda nel traffico cittadino o in tangenziale? Prima,seconda, freno, frizione; prima, seconda, freno, frizione.....ah ah ah!!!!
Ritratto di saby
31 maggio 2016 - 16:17
Io avevo la frizione elettronica, un dispositivo che usano anche i tassisti e sono equipaggiate le auto da rally. Se questa è regolata come si deve è una meraviglia
Ritratto di pietros
31 maggio 2016 - 16:05
Concordo al 100x100 con Maurizio Sbrana. Per l'acquisto ho provato due Toyota Auris, una con cambio manuale e l'atra con il famoso e-cvt: ho scelto la seconda e ne vado fiero. Per ogni tragitto consumo medio di 25-28km al litro (di benzina) sempre con il climatizzatore inserito anche in inverno, nessun rumore, rilassamento di guida dovuto all'assenza di intervento sulle cambiate (noto infatti gli altri che guidano in modo nervoso cercando sempre il sorpasso salvo poi trovarli fermi davanti a me dopo un minuto), odio chi risponde al telefono o invia sms mentre guida ed io non l'ho mai fatto e non lo faccio tutt'ora. Al limite rispondo alle telefonate grazie al bluetooth di serie sull'auto. In autostrada non va meno del'equivalente con cambio manuale ed è meno rumorosa in quanto si assesta al minore numero di giri necessario. Nei sorpassi non necessito nemmeno della funzione power, la uso sempre in funzione normale, nemmeno in eco. E non costa nemmeno uno sproposito. Costa adirittura meno delle equivalenti concorrenti. E per ora non ricordo altro.....
Ritratto di Storm Sentry
31 maggio 2016 - 16:25
@MaurizioSbrana...sei un grandissimo MALEDUCATO. Modera i termini e dai dell'ignorante a qualcun altro. rispondo a tutti 1- dire che il cambio manuale è più soggetto a guasti è follia assoluta. è OVVIO che se uno lo usa male il manuale si rompe, ma anche se uno usa male l'automatico si rompe. in quindici anni non mi è mai capitato di nessuno a cui sia successo, mentre ho sentito diverse persone con il cambio automatico guasto (anche il dsg della volkswagen, un mio cliente ne ha rotti DUE nelle sue due macchine) 2- Dire che il cambio automatico consuma meno o uguale è assolutamente fuori da ogni logica. che il gap si sia ridotto rispetto a una volta è fuor di discussione (la tecnologia è migliorata), ma che consumi meno non sta né in cielo né in terra, sia sui rulli sia per strada. 3- nella formula1 è OVVIO che usino il cambio automatico (paragone ASSURDO), visto l'enorme numero di cambi marcia che devono fare, l'impossibilità di togliere le mani dal volante e il fatto che molto spesso mentre cambiano marcia devono utilizzare decine di altri comandi al volante (che non è come quello di una panda...nel caso vi siate dimenticati, i piloti devono gestire tremila funzioni) cosa che la casalinga nel traffico sicuramente non ha 4- non ho MAI detto che non sia più pratico...ho solo detto che io non la comprerei mai, preferisco avere le marce manuali. è comodissimo in realtà. Logico che se uno è nel traffico delle città sicuramente gli va più pratico il cambio automatico (ricordo a hulk1974 che sebbene i cambi automatici siano migliorati, non è che i manuali sono rimasti all'età della pietra...l'esempio del cucù è un po' buttato lì...per usare un eufemismo) 5- confrontare un dsg a 7 marce con un manuale a 5 (che peraltro mia madre ha), quando si guida in autostrada vuol dire essere completamente in malafede...non ci vuole un genio a capire che quello a cui mi riferivo io è che la meccanica del cambio automatico a fargli consumare di più.. 6- ed è un dato di fatto, incontestabile...(potete tranquillamente dire di no, mentite sapendo di mentire) che se uno ha una mano libera perché l'automatico cambia per lui, la mano prima o poi la usa per il telefono o per altre cose...ma vi è mai capitato di girare per le autostrade? bene...lì sei in quinta/sesta, in genere non devi cambiare mai....avete una minima idea di quanta gente scrive sms alla guida? non dovrebbe essere un deterrente, ma almeno il cambio manuale ti occupa tutte e due le mani...e stop, quindi almeno nel traffico, dove c'è la maggior probabilità di incidenti, non hai materialmente la possibilità di usare telefoni & co. ben vengano gli ausili alla guida, ma se da un lato dovrebbero essere un aiuto alla sicurezza, di fatto consentono a sempre più persone di guidare quando non hanno la capacità o la scaltrezza di farlo o, peggio ancora, ti danno la possibilità di distrarti quando non dovresti...sfido chiunque a non girarsi a guardare la fi__ che sta passando...se sai che hai il sistema frenante, non le dai solo un'occhiata, le fai la radiografia.... Ah si...altra cosa non solo l'ho guidata un auto a cambio automatico (powershift del nuovo s-max, quello nuovo) ma pensa, per quanto ti possa sembrare strano ce l'abbiamo pure in casa (Volvo V70 geartronic)....e pensa un po'...che dopo averle guidate tutte e due non prenderei su una macchina con cambio automatico neanche morto (ok, il cambio geartronic è del 2008, un po' vecchio, ma quello del s-max è nuovissimo...e direi che i cambi della ford non sono propriamente inaffidabili o di scarsa qualità....)
Ritratto di saby
31 maggio 2016 - 16:36
Per i modi di dialogo dell'intelocutore sono d'accordo con te. Per quanto riguarda l'automatico/manuale sono ancora tra 2 fuochi. E comunque dipende dall'auto che si va ad acquistare. Per esempio la Opel sono ancora in ritardo con questi cambi performanti, mentre la Peugeot (che la concessionaria mi ha detto è Power shift) dipende anche dalla cilindrata dell'auto. A parte tutto quello della S-Max come va sinceramente? E' un pò alta per un disabile in carrozzina ma con opportuni dispositivi, riesco a salire ed a mettere la carrozzina. Mi piacerebbe acquistarla.
Ritratto di Storm Sentry
31 maggio 2016 - 17:29
l'ho appena acquistata la s-max va BENISSIMO (ovviamente per le mie esigenze), a parte il cambio automatico. per il resto, per come la vedo io è ottima (sono di parte, possessore di focus e grande estimatore della Ford), è stata una DURISSIMA scelta con la BMW Gran Tourer. eccellenti sterzo, spazio (pianale dritto), cambio, visibilità, soglia di carico, sync2, confort e finiture. da rivedere un po' il design del posteriore (un po' pesante) , è abbastanza lunga (4,80), obbligatori i sensori 360°. tra pochi giorni ci farò la recensione.
Ritratto di Babbalaa
31 maggio 2016 - 21:24
Aggiungerei che gli automatici pesano anche parecchio di piu
Ritratto di Zot27
31 maggio 2016 - 22:20
Piccola correzione, in F1 è automatico solo l'intervento della frizione
Ritratto di Zot27
31 maggio 2016 - 22:23
e, in parte confermando quanto dici, il cambio automatico fa consumare di meno per il numero di rapporti maggiore, come succede con l'8 marce della Bmw
Ritratto di pietros
1 giugno 2016 - 09:57
@storm: quelli che scrivono sms non lo fanno perché si trovano le mani libere e devono impegnarle in qualcosa altrimenti si atrofizzano, lo fanno perché sono ignoranti. Cambio automatico o cambio manuale che sia.
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