C’è stato un tempo in cui la stragrande maggioranza delle auto nel Regno Unito veniva venduta con il cambio manuale. Tuttavia, poiché le trasmissioni automatiche sono migliorate nel corso degli anni, è aumentata anche la loro popolarità.
Oggi, stiamo vedendo anche modelli mainstream abbandonare del tutto il cambio manuale. Sono ancora molto popolari nelle auto più economiche, perché un cambio manuale costa molto meno da costruire rispetto a un cambio automatico, ma i prossimi anni potrebbero vedere il tradizionale cambio manuale andare incontro all’estinzione.
Con l’avanzare della tecnologia, abbiamo visto una varietà di trasmissioni diverse sviluppate, molte delle quali hanno ottenuto i loro confusi acronimi. Per rendere la vita ancora più inutile, i dipartimenti di marketing delle case automobilistiche tendono sempre ad aggiungere il loro marchio proprietario alle cose, così gli acquirenti di auto possono facilmente disorientarsi con tutto ciò che significa.
Qui, abbiamo messo insieme una lista dei tipi più comuni di cambio e una spiegazione di come funzionano.
Trasmissione manuale
Iniziamo con il classico cambio manuale, che è stato intorno per molti decenni. Questo comporta l’uso di una leva del cambio per scegliere in quale marcia si vuole stare. Si usa un pedale della frizione per disinnestare il cambio con il piede sinistro e (supponendo un veicolo con guida a destra come quello usato nel Regno Unito), si cambia marcia usando la leva con la mano sinistra. Poi si reinserisce la frizione per ricollegare l’azionamento dal motore dell’auto alle sue ruote.
Uno dei vantaggi chiave di un cambio manuale è che dà al conducente il pieno controllo su quale marcia vogliono essere in, il che significa che si può cadere una marcia per andare via rapidamente o rimanere in una marcia più alta per risparmiare carburante. Ovviamente, richiede anche un livello di abilità per innestare/disinnestare la frizione e cambiare marcia durante la guida, rendendo la curva di apprendimento più ripida rispetto alla natura stop-and-go di un cambio automatico.
Per le auto moderne che ancora offrono un cambio manuale, di solito troverete cinque o sei marce tra cui scegliere. Alcune auto, come la Porsche 911 e l’Aston Martin Vantage, hanno iniziato a offrire cambi manuali a sette velocità negli ultimi due anni.
Un cambio manuale è interamente meccanico, quindi le vostre mani e i vostri piedi muovono direttamente ingranaggi e piastre. Insieme alle abilità richieste per cambiare in modo fluido, questo è il motivo per cui molti guidatori appassionati preferiscono ancora guidare con un cambio manuale invece che con un automatico.
Trasmissione automatica
Mentre i cambi quasi manuali sulle auto stradali seguono gli stessi principi di base, le trasmissioni automatiche sono una cosa completamente diversa. Diversi tipi di trasmissioni tendono ad adattarsi a diverse applicazioni, mentre alcune non giocano bene con altri aspetti meccanici della vostra auto.
A prescindere dal funzionamento meccanico che avviene sotto la superficie, qualsiasi trasmissione automatica sembrerà abbastanza familiare al guidatore – Park, Reverse, Neutral e Drive, forse con funzioni aggiuntive come Sport o una modalità di cambio manuale.
Nei decenni passati, la leva del cambio avrebbe fisicamente spostato le marce all’interno della trasmissione, quindi dovevano essere lunghe e sottili leve per avere una buona leva, e avevano lo stesso aspetto su qualsiasi auto.
Oggi, una ‘leva del cambio’ su un cambio automatico è semplicemente un interruttore elettronico che invia un’istruzione al software che gestisce il cambio. Di conseguenza, abbiamo iniziato a vedere i progettisti scegliere di utilizzare pulsanti, palette o quadranti invece di leve vecchio stile per il controllo della trasmissione.
Tutti i diversi tipi di trasmissioni dettagliate qui sotto sono variazioni del cambio automatico.
Diversi tipi di cambio automatico
Convertitore di coppia
Il convertitore di coppia è il “classico” cambio automatico, ha
esistito fin dagli anni 50 e si trova ancora oggi in molte nuove auto.
Invece di usare una frizione per disinnestare il motore dal cambio quando si cambiano le marce, spinge il fluido intorno a un contenitore sigillato chiamato girante. Questa sezione trasferisce l’energia del motore nel fluido, che viene poi trasferito all’albero di uscita. Il numero di marce è aumentato costantemente nel corso degli anni, con la maggior parte delle auto moderne che offrono ovunque tra sei e dieci velocità.
I vantaggi di questo tipo di trasmissione sono un’accelerazione fluida dalle basse velocità, così come una coppia elevata a bassi giri del motore. Tuttavia, l’esperienza di guida è generalmente monotona in confronto a un manuale, portando al soprannome comune di “slushbox”.
Rispetto a una versione manuale della stessa auto, l’automatico sarebbe tradizionalmente più lento e consumerebbe molto più carburante. Tuttavia, i progressi negli ultimi due decenni hanno portato i moderni cambi automatici ad essere spesso più economici di un cambio manuale equivalente nella maggior parte delle circostanze di guida. L’affidabilità è generalmente abbastanza buona, come ci si aspetta dopo 70 anni di sviluppo continuo. Le trasmissioni a convertitore di coppia se la cavano anche piuttosto bene in situazioni di carico pesante, quindi sono spesso migliori di altri tipi di automatico per i veicoli a quattro ruote motrici e per il traino.
Alla fine degli anni ’80, alcuni produttori hanno iniziato ad aggiungere un’opzione di cambio manuale a questo tipo di trasmissione in modo che i conducenti potessero salire e scendere manualmente tra le marce. Anche se è diventata immediatamente una caratteristica popolare, in realtà la trasmissione tende a funzionare meglio se lasciata a se stessa. Tuttavia, i dipartimenti di marketing non potevano resistere a venire con nuovi nomi per descrivere queste automatiche con cambio a palette, come ad esempio:
- BMW Steptronic
- Mercedes-Benz Tipshift
- Mercedes-Benz G-Tronic
- Porsche/Audi Tiptronic
- Volvo Geartronic
Single-frizione
La trasmissione a frizione singola ha iniziato ad apparire a metà degli anni ’90, sulla base delle auto da corsa di Formula Uno che avevano iniziato a utilizzare un set-up simile. È stato il pioniere della Ferrari, che è stata anche la prima squadra da corsa ad usare questo tipo di cambio in F1.
Questi sono a volte indicati come semi-automatici o manuali automatizzati, perché sono essenzialmente costruiti come trasmissioni manuali. Usano una frizione tradizionale per disinnestare il motore tra i turni, ma la macchina fa questo invece del conducente. Invece l’abitacolo, la leva del cambio assomiglia a un tradizionale cambio automatico. L’autista aziona una paletta/spinge una leva del cambio e l’auto gestisce il resto.
Questa impostazione manuale automatizzata tende a pesare molto meno di un tradizionale automatico a convertitore di coppia, con una sensazione molto più diretta e meno “fangosità”.
Mentre la teoria è grande, la maggior parte dei produttori ha lottato per farli funzionare correttamente. BMW ha avuto l’esempio più noto (che ha chiamato SMG), ma era noto per i cambi lenti e a scatti. Questo tipo di trasmissione tende a funzionare meglio quando il guidatore la tratta come un manuale e usa le palette per cambiare su e giù – preferibilmente sollevando l’acceleratore mentre si cambia, proprio come si farebbe in un manuale regolare.
C’era molta inaffidabilità nelle trasmissioni a frizione singola per il primo decennio o giù di lì della loro esistenza, che era anche in parte perché tendevano ad essere trovate in auto ad alte prestazioni che erano guidatori un po’ più difficili della Honda Jazz di tua nonna. I modelli più recenti tendono ad essere molto più robusti.
Questo tipo di cambio è stato ormai ampiamente superato dalle trasmissioni a doppia frizione. È stato anche conosciuto con i seguenti nomi markerting:
- Alfa Romeo Selespeed
- Aston Martin Touchtronic
- Audi R-Tronic
- BMW SMG
- Ferrari F1-Shift
- Fiat Dualogic
- Lamborghini e-gear
- Smart Softip / Softouch
Trasmissioni a doppia frizione (DCT)
Questo tipo di cambio sta diventando rapidamente il tipo più comune di trasmissione automatica per auto a benzina e diesel. La maggior parte dei marchi del Gruppo Volkswagen – VW, SEAT e Skoda – lo chiamano DSG (cambio a cambio diretto), anche se Audi confonde ulteriormente le cose chiamandolo S-tronic e Porsche preferisce il nome PDK, ma sono tutti la stessa cosa.
Come suggerisce il nome, ci sono due frizioni in gioco con questi cambi. Nella sua forma più elementare, ci saranno due sistemi di frizione separati – uno per le marce dispari e un altro per le marce pari.
Il cambio può quindi preselezionare la marcia successiva prima che avvenga un cambio, il che significa che le marce sono notevolmente più veloci che con altri tipi di cambio. Nelle auto ad alte prestazioni, questo è stato sviluppato al punto che i cambi di marcia sono quasi impercettibili.
Questo tipo di trasmissione offre lo stesso tipo di sensazione diretta di una versione a frizione singola, ma di solito è molto più liscia ed efficiente da guidare. Può anche offrire di solito una migliore economia di carburante e prestazioni rispetto a un cambio manuale. Ci può essere ancora qualche sobbalzo a bassa velocità, e può essere un po’ goffo quando si sposta tra la prima e la retromarcia.
Le prime versioni di questi cambi (metà-fine anni 2000) erano meno affidabili delle versioni successive dell’ultimo decennio, e possono essere molto costose da riparare se si rompono.
- Audi S-Tronic
- BMW/Mini Steptronic (sì, lo stesso nome usato sulle vecchie trasmissioni automatiche)
- Ferrari F1-Shift (sì, lo stesso nome usato…)
- Porsche PDK
- Volkswagen DSG
Trasmissione costantemente variabile (CVT)
Questa è una di quelle incredibili imprese tecnologiche teoriche che, in realtà, ha ancora bisogno di un po’ di lavoro – ma se i produttori trovano un modo per renderle più piacevoli da guidare, batteranno tutti gli altri tipi di cambio.
Un CVT non ha affatto ingranaggi. Invece, usa una forma di cono con una banda intorno a questo e un altro asse. La banda può essere spostata su e giù per il cono per variare la sua lunghezza e quindi il rapporto di trasmissione. Teoricamente offre rapporti infinitamente variabili tra il suo limite superiore e inferiore, il che significa che può essere perfettamente ottimizzato per l’efficienza del carburante o le prestazioni in qualsiasi momento. Questo è particolarmente utile per le auto ibride, che possono usare un CVT per bilanciare il carico di lavoro tra il motore a benzina e quello elettrico.
Il rovescio della medaglia è un’esperienza di guida che tende a sembrare bizzarra e spesso sgradevole. Quando si accelera, sembra che l’auto stia tirando contro un elastico. Nel frattempo, il rumore di accompagnamento ha un drone orribile perché i giri vanno direttamente al punto di potenza di picco e rimanere lì come l’auto prende velocità, piuttosto che salire e scendere come si lavora attraverso più marce.
Questo tipo di trasmissione è più limitato in come funziona con i moderni sistemi a trazione integrale che possono variare la quantità di unità che va tra le ruote anteriori e posteriori, così molte auto AWD utilizzerà un convertitore di coppia o una trasmissione a doppia frizione invece.
Gli ultimi CVT di Honda e Toyota si sentono molto meglio, quindi c’è ancora speranza per il cambio…
- Audi Multitronic
- Subaru Lineartronic
Trasmissione a una velocità
Se stai guidando un’auto elettrica (o un veicolo ibrido che viaggia in modalità elettrica), allora non hai davvero un cambio. Questo perché c’è solo una marcia per trasmettere l’energia dal motore elettrico alle ruote. Se vuoi andare più veloce, il motore elettrico gira più velocemente. Se vuoi andare più piano, il motore rallenta. Semplice.
Perché non ci sono ingranaggi e una connessione diretta dal motore alle ruote, la sensazione è liscia e senza soluzione di continuità, ma anche diretta con la massima efficienza.
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Informazioni aggiuntive da Darren Cassey