Il cambio automatico

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Il cambio ha la funzione di trasferire la coppia del motore alle ruote motrici attraverso la trasmissione, in base alla necessità di potenza, velocità o spunto richiesti.

In pratica: le marce più basse danno maggiore spunto ed accelerazione e meno velocità al contrario di quelle più lunghe da utilizzare quando la velocità è maggiore permettendo quindi al veicolo di districarsi nelle più svariate condizioni di traffico e di percorso.

In linea di massima il cambio è formato da tre alberi (più quello della retromarcia) ed una serie di ingranaggi:

il primario (o albero della frizione) attaccato alla frizione dalla quale riceve direttamente la coppia

il secondario, collegato con l'albero di trasmissione o direttamente al differenziale

l'ausiliario: un albero che fa da ponte tra gli altri due, permettendo quindi il collegamento tra motore e ruote.


Ogni rapporto è costituito da una coppia di ingranaggi innestati rispettivamente su secondario e ausiliario: quando è in folle tutti gli ingranaggi del secondario sono “scollegati” dall'asse, quando inseriamo una marcia andiamo a inserire un supporto tronco-conico tra albero e ingranaggio. In tal modo diventano un tutt'uno e la coppia passa da primario all'ausiliario e da questo al secondario e quindi alle ruote motrici.

Ci fermiamo qui, rimandando all'articolo sul funzionamento del cambio per gli approfondimenti necessari.

Fino a 5-10 anni fa la maggior parte degli automobilisti italiani utilizzava il cambio manuale, abbassando il pedale della frizione, spostando la leva, rilasciando il pedale etc etc considerando il cambio automatico una cosa da donnicciole adducendo scuse quali:

il cambio automatico fa consumare di più
riduce le prestazioni
riduce il comfort
riduce il piacere di guida.
con qualche ragione e molti pregiudizi.

Poi son arrivati i paddle, i comandi al volante; il marketing ha fatto passare tale comando come “il vero cambio, quello usato dai piloti di formula 1” e tutto è cambiato.

Si è scoperto che un cambio automatico ben progettato migliora le prestazioni, riducendo i cambi marcia, fa consumare di meno in condizioni normali, in quanto sceglie sempre il giusto rapporto ottimizzando la coppia e di conseguenza il rendimento e, soprattutto, il piacere di guida migliora di molto ma ancor più importante si è scoperta la notevole comodità di non dover stare sempre ad abbassare il pedale della frizione nel traffico. Cosa ovvia e risaputa, ma tant'è!


Nel frattempo i modelli di cambio automatico sono aumentati a dismisura: con convertitore idraulico, con variatore, a doppia frizione robotizzato e si parla in futuro di nuovi e più moderni modelli.

Vediamo assieme le caratteristiche dei vari cambi automatici

Robotizzato

E' un cambio “classico” con l'aggiunta di un servo-meccanismo che cambia le marce per noi e di una centralina elettronica che regola il giusto numero di giri del motore nel momento della cambiata, riducendo o a volte aumentandolo nelle scalate o salendo di marcia. Può esser utilizzato manualmente attraverso i paddle sul volante o automaticamente.

E' il cambio che fa consumare di meno, ha più efficienza ed ha come controindicazione una scarsa fluidità di guida. Per tali motivi è spesso montato su super sportive (a causa dell'alta efficienza) e su piccole vetture da città (smart ad esempio) per i bassi consumi.

Doppia frizione


Cambio DSG AudiCome dice il nome ha due frizioni ognuna delle quali si occupa di una serie di marce (tipicamente 1-3-5 una e 2-4-6 l'altra). Quando si inserisce una marcia l'altra frizione si preoccupa di pre-selezionare e preparare la marcia successiva, aumentando, quindi, rispetto al cambio robotizzato, la fluidità di guida ed il comfort. Anch'esso è accompagnato da bassi consumi ed ha l'unico limite della coppia non troppo elevata trasmissibile. Uno dei più famosi è il DSG audi-vw, probabilmente uno dei migliori cambi, insieme al robotizzato Ferrari, attualmente sul mercato.

Cambio automatico con convertitore idraulico

È il cambio automatico storico, caratterizzato da elevati consumi, in special modo nei vecchi modelli a 3-4 marce. Attualmente evoluti verso numeri di marce più elevati (6-7) permettono minor consumi dei modelli precedenti anche se il consumo rispetto allo stesso modello di automobile, specialmente in città, resta più elevato di circa un quinto. Al contempo permette una fluidità ed un morbidezza non presente negli altri modelli (tranne che nei CVT, ovviamente).

Con variatore o CVT

Funzionano tramite pulegge e cinghie: non hanno rapporti reali ma il rapporto dipende da quanto si sposta la cinghia sulle pulegge. È come se fosse un cambio con rapporti infiniti. Sono poi quelli usati sugli scooter e son caratterizzati da una eccellente fluidità di marcia con il maggior comfort possibile, anche se le prestazioni ed i consumi sono mediamente più alti di un cambio manuale. Un altro difetto, che chiunque abbia guidato un maxiscooter ha ben presente, è l'effetto “slittamento apparente”: ad alte velocità tende a far restare il motore a numeri di giri alti e costanti, con un notevole rumore, stesso effetto che si ha con una frizione che slitta.