La funzione del cambio su di un veicolo è quella di portare in maniera dolce e graduale una coppia contraria a quella della resistenza all'avanzamento del veicolo per poi aumentarla per ottenere la velocità desiderata dal driver.
La grande limitazione dei motori termici è che a basso numeri di giri motore si ha una coppia appena in grado di tenerlo in moto, mentre esercitano la coppia massima tra i 2000 e 4000 giri a secondo dei motori, oltre il punto di coppia massima, i costruttori di veicoli evitano di portare il regime di giri motore poiché diminuirebbe drasticamente il punto di coppia massima (quindi la potenza alle ruote) penalizzando anche i consumi, (questo avviene tramite gestione centralina).
Altra funzione del cambio è quella di aiutare il veicolo in salita, dato che esso dispone di una coppia limitata e di scarsa elasticità, se non ci fosse il cambio il motore anche a tutto gas morirebbe ed ecco intervenire in aiuto il cambio che passerà ad un rapporto di marcia inferiore. Per esempio consideriamo un ciclista in salita,esso dovrà esercitare più forza a parità di giri pedale per salire e quando la sua forza disponibile non sarà più sufficiente, dovrà inserire un rapporto al cambio che sviluppi meno velocità ma nello stesso tempo diminuisca lo sforzo al pedale.
I motori da competizione hanno la coppia molto alta e sono poco elastici quindi necessitano di molte marce, ne deduciamo che la poca elasticità di coppia viene sopperito dal numero di marce. I motori moderni derivano sempre di più dalle competizioni quindi applicano un sempre più alto numero di marce per ottenere tanta elasticità ma sopratutto combattere i consumi di carburante cercando di non perdere la coppia per un eccessivo cambio di rapporto, da qui si intuisce che sarebbe utile avere un infinito numero di rapporti per non perdere mai la coppia motore.
I costruttori di automobili stanno producendo veicoli con motori elettrici, quindi riflettiamo sui vantaggi di questo motore.
Il motore elettrico dispone della sua coppia già da subito quindi a veicolo quasi fermo, è notorio il grande spunto di questi mezzi in partenza.
Da qui capiamo perché molte di queste vetture dispongano di un cambio C.V.T. a variazione continua, dato che da un regime di coppia immediata e costante questo tipo di cambio opera tutte le variazioni di rapporto di continuo anche senza intervenire drasticamente sui giri del motore(funzionamento tipo degli scooter con variatore).
Da parte dei costruttori vediamo una vera gara nell'aumentare il numero dei rapporti nei loro veicoli: cambio PDK Porsche con 7 marce e doppia frizione, DSG Volkswagen 7 marce doppia frizione , multitronic 8 marce, Audi-,bmw,-lancia,-,Jaguar, -land rover,-Maserati,-Fiat nella loro alta gamma utilizzano il cambio ZF 8 marce, Ranger rover evoque, Jeep Cherokee adottano un cambio 9 marce, inseguite dalla Mercedes con il nuovissimo 9G Tronic montato sulla nuova CLS e altre e per finire il nuovo DSG Volkswagen doppia frizione 10 rapporti.
Tutti questi discorsi sono stati modificati nel 2001 con le direttive sulla C02 e sui consumi decisi dalla comunità europea a Bruxelles.
L'utilizzo dell' elettronica legata all'iniezione dei carburanti nel motore, ha permesso di ridurre l'importanza del regime di coppia e la sua elasticità.
I motori moderni sia benzina che Diesel, possono viaggiare ad un regime di 1500-1800 giri a pieno gas (Full throttle) quindi la massima potenza verrà raggiunta con un uso intenso del cambio che dovrà avere molte marce, per ottenere eccellenti accelerazioni con minimi consumi, cercando di raggiungere la velocità massima consentita nella marcia più alta e al regime motore più conveniente per i consumi.
Le normative europee richiedono ai costruttori di veicoli, di percorrere tre accelerazioni Sino a 50 km orari nelle tre marce inferiori, poi una prova sino a 90 km orari ed una e ultima prova a120km orari in autostrada chiaramente vincerà chi consuma e inquina di meno divenendo auto dell'anno.
Le politiche e le alchimie dei costruttori per vincere questa sfida sono tante, ma la prioritaria e' il numero di rapporti del cambio. Risulta chiaro che se si avesse un numero infinito di rapporti, l'elettronica a regime di giri costanti, garantendo il minor consumo variando di continuo i rapporti del cambio, porterebbe il veicolo alle velocità consentita permettendo al motore una rotazione costante (meno consumi).
Le centraline motore-cambio rilevano immediatamente quando abbiamo un consumo non consentito e reagiscono con il taglio della potenza e della coppia per favorire i consumi. Ultima curiosità, i moderni cambi memorizzano lo stile di guida del driver e si adattano di conseguenza; nei cambi più moderni si può memorizzare più stili di guida.
Nel cambio a 5 rapporti fissi questo non è possibile e l'unica soluzione anche in questo caso, è aumentare il numero di rapporti, da qui è molto comprensibile e presumibile che i cambi manuali tenderanno presto a sparire dai futuri veicoli, per lasciare spazio a cambi sempre più automatici ed elettronici che permetteranno performance superiori su consumi e sicurezza.
La sfida del cambio automatico con molti rapporti è quella avvicinarsi più possibile alla variazione continua (vedi cambio C.V.T molto in uso in Asia) per favorire le vetture pesanti e quelle più potenti che sono le più penalizzate in partenza.
Nella guida su strada, questo numero elevato di rapporti non penalizza confort e guida, dato che dopo aver inserito la funzione "drive", il conducente si affida totalmente ed esclusivamente alle decisioni impercettibili della centralina di gestione, la quale grazie a doppie frizioni e alla veloce e perfetta sincronia della gestione elettronica avrà una cambiata dolce e quasi impercettibile.
Ho scritto questo articolo per i miei colleghi meccanici che spesso consideravano l'eccessiva incremento delle marce quasi come una azione commerciale e di propaganda dei costruttori e non una reale esigenza.
Prime Technology, rispetto all'innovazione riguardante i cambi automatici, si mette sempre in prima fila per studiarne le innovazioni, le problematiche e le soluzioni al fine di poter costantemente girare informazioni risolutive per i nostri clienti.
Proprio da questo costante impegno che siamo stati i primi in Italia ad importare per esempio olio ATF per i nuovi cambi BMW (ZF) ad 8 rapporti e a creare additivi specifici come il "Silver power Nanotech" per cambi Robotizzati (Dual logic, Powershift, Dsg, etc).
Ricordiamo inoltre che la corretta manutenzione di questi nuovi cambi automatici, ne preserverà la corretta funzionalità e i possibili guasti solo ed esclusivamente se verranno utilizzati lubrificanti ATF di qualità correlati dall'additivo per la pulizia interna del cambio automatico e l'antiattrito nanotecnologico per cambi automatici "Gold Power Nanotech"....
Area Tecnica Prime Technology
Paolo Salce
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Francesco
Utilizzo da 293262 km sulla mia vw dsg solo ed esclusivamente prodotti della Prime Tecnology e di sicuro posso vantarmi di avere un cambio che rende sempre al meglio. Non vorrei dimenticare che il veicolo ha solo 4 anni e pochi mesi e il merito è di chi la manutenziona, tale Rocco Amelio di Picerno ( PZ ) .