Nissan, la “rivoluzione” del cambio CVT

UNA STORIA LUNGA… 500 ANNI - Il concetto di trasmissione a variazione continua del rapporto (CVT) è stato definito, nei suoi principi base, già da Leonardo da Vinci, nel 1490. Da allora, in molti si sono cimentati sul tema: all’inizio del 900 c’era già una motocicletta (la Zenith) con una trasmissione di questo tipo. Nei decenni si sono succeduti progetti e brevetti su questo tema, ma fu negli anni 50 che l’olandese Hubert “Hub” van Doorne diede vita alla trasmissione Variomatic, per equipaggiarne la sue vetture DAF. L’elemento vitale della trasmissione Variomatic (e delle successive trasmissioni CVT impiegate dall’industria automobilistica) è la cinghia che trasmette il moto fra due pulegge a gola e a passo variabile. Data la modesta coppia dei motori DAF, al cambio Variomatic bastava una cinghia in gomma dentata. Ma lo stesso Van Doorne continuò le ricerche in vista della realizzazione di cambi CVT in grado di gestire le coppia di motori più moderni. 

 

DALLA GOMMA ALL’ACCIAIO - La chiave per un netto salto di potenziale, ma anche di qualità funzionale, arrivò alla metà degli anni 80, quando Van Doorne realizzò una cinghia in un acciaio molto speciale che, a una perfetta flessibilità, univa una resistenza meccanica incomparabilmente più elevata di quella di cui era capace quella in gomma. Nacque così la trasmissione CVT come la conosciamo oggi: la prima ad adottarla su una propria vettura di serie fu la Subaru, presto seguita dalla Fiat, con la Uno Selecta, e dalla Ford, con la Fiesta. 

 

LA “RIVOLUZIONE” È FIRMATA NISSAN - Il sistema aveva però il suo punto debole nell’affidabilità della frizione automatica, e l’interesse del pubblico si contrasse rapidamente. Il problema fu però brillantemente risolto dalla Nissan, che per prima associò il suo CVT a un convertitore di coppia idraulico che, derivato dall’esperienza dei cambi automatici tradizionali, assicurava partenze “morbide” e nessun trascinamento a vettura ferma. La casa nipponica ha poi dato vita a una propria branca specializzata nella costruzione di cambi CVT, la Jatco, cui si devono gli ultimi, ulteriori affinamenti di questo tipo di trasmissione, giunta a un livello di funzionalità e rendimento davvero notevole. Alla Nissan-Jatco va il merito di aver sviluppato elettroniche di gestione sempre più evolute, che hanno ulteriormente elevato l’efficienza delle trasmissioni CVT. Grazie a un uso sempre più “creativo” dell’elettronica, i tecnici della Nissan-Jatco hanno ricavato anche “salti” di rapporto che danno la sensazione di disporre di una trasmissione di tipo tradizionale, in cui sia possibile cambiare marcia. Questo è utile soprattutto perchè consente di “scalare” rapporto per migliorare la decelerazione. 

 

 

MORBIDA E CONFORTEVOLE - La moderna trasmissione consiste di due pulegge connesse da una cinghia metallica a sezione trapezoidale, che opera nella V della gola all’interno delle pulegge; la larghezza della gola può variare in quanto le pulegge sono costituite da due piatti in acciaio liberi di scorrere sul perno su cui la puleggia ruota. Sotto la pressione di un sistema idraulico pilotato dal sistema elettronico della trasmissione, le due pulegge variano in sincrono (ma in verso contrario) la larghezza delle rispettive gole: la variazione della cui ampiezza forza la cinghia metallica a salire e scendere all’interno delle pulegge, variando così i rispettivi raggi di avvolgimento. È come se le pulegge cambiassero costantemente di diametro, con una conseguente costante e infinitesimale variazione del rapporto di trasmissione fra una puleggia e l’altra. La trasmissione del moto non conosce interruzioni né strappi, a tutto vantaggio del comfort; inoltre, un corretto abbinamento motore-trasmissione consente di mantenere il regime di rotazione del motore nell’ambito della fascia di giri in cui esso assicura il suo migliore rendimento. Questo è particolarmente redditizio con i motori diesel che, proprio nell’abbinamento con trasmissioni CVT, fanno registrare il miglior rapporto consumo/prestazioni. Abbiamo provato una Nissan Altima 3.5 con V6 3.5 litri da 270Hp e 340Nm associato al cambio Jatco CVT8 (foto di apertura) ed è stata una esperienza estremamente positiva, sia nell’uso totalmente automatico, sia in quello manuale-sequenziale, utilizzando le “palette” dietro il volante. La funzionalità della trasmissione e la sua fluidità sono state impeccabili e hanno dato la misura dell’affinamento tecnologico delle trasmissioni CVT e delle relative elettroniche di gestione.

 

FORMULA 1 “SFIORATA”… - Nonostante i suoi meriti, la trasmissione CVT non gode di ampio consenso in tutti i mercati: e certamente non nel nostro, forse più che altro per ragioni di immagine. Forse le cose sarebbero andate diversamente se, nel 1991, alla Williams-Renault 3.5 V10 di F1 fosse stato consentito di partecipare al campionato mondiale con la versione dotata di cambio CVT, ideata e sviluppata da direttore tecnico Patrick Head: l’allora collaudatore del team, David Coulthard, ci confermò che “su qualsiasi pista sono più veloce di 2-3 secondi rispetto alla vettura con cambio a rapporti fissi”. La Williams-Renault CVT fu però squalificata e il progetto finì lì: un torto all’ingegneria, perché, messo a confronto con il rigore estremo dell’utilizzo nelle competizioni di F1, il cambio CVT si sarebbe probabilmente creato un’immagine che avrebbe superato i luoghi comuni negativi e, soprattutto, avrebbe potuto progredire ben oltre i limiti attuali, che ne consento l’uso solo con motori che non superino i 400Nm di coppia massima. Ma, forse, i tecnici della Nissan-Jatco qualche ulteriore evoluzione “in tasca” già l’hanno…