Compara transmissions automàtiques: seqüencial, doble embragatge, CVT

Les transmissions automàtiques estan guanyant popularitat entre els propietaris de cotxes. Quins són els principals tipus d'aquestes transmissions i quins són els seus avantatges i inconvenients?

Els EUA es consideren el bressol de la transmissió automàtica. L'any 1904, una empresa de Boston oferia una automàtica de dues velocitats. El funcionament d'aquest mecanisme era, certament, molt poc fiable, però la idea va trobar un terreny fèrtil i als Estats Units van començar a aparèixer diversos tipus de dissenys amb canvi de marxa automàtic.

No obstant això, la primera transmissió automàtica, similar en disseny i funcionament a les transmissions modernes, va aparèixer només abans de la Segona Guerra Mundial. Va ser una transmissió Hydra-Matic dissenyada per General Motors.

PUBLICITAT

Transmissió hidràulica

Entre les transmissions automàtiques, les més habituals (fins ara) són les hidràuliques. Aquest és un mecanisme complex que sovint consisteix en un conjunt convertidor de parell o convertidor de parell amb múltiples engranatges planetaris.

Els engranatges dels engranatges planetaris estan connectats o bloquejats mitjançant embragatges de fricció adequats i frens multidisc (multidisc) o de banda. En aquest cas, un element obligatori de la transmissió hidràulica és l'oli, que s'aboca completament a la caixa de canvis.

El canvi de marxes es realitza bloquejant diversos conjunts d'engranatges solars que interactuen amb rodes lliures, embragatges de disc (generalment multidisc), frens de banda i altres elements de fricció impulsats per accionaments hidràulics.

Vegeu també: Sistema d'estabilització ESP: comproveu com funciona (VÍDEO) 

Els desenvolupaments de disseny de transmissions hidràuliques són transmissions hidroelèctriques (amb, per exemple, la funció d'una relació de transmissió addicional, l'anomenada kickdown) i transmissions controlades electrònicament. En aquest cas, la caixa de canvis pot tenir diversos modes de funcionament, per exemple, esport o confort.

També va augmentar el nombre de relacions de transmissió. Les primeres màquines hidràuliques tenien tres relacions de transmissió. Actualment, cinc o sis marxes són estàndard, però ja hi ha dissenys que en tenen nou.

Un tipus especial de transmissió automàtica és la transmissió seqüencial (també coneguda com a transmissió semiautomàtica). En aquest tipus de mecanismes, les marxes es poden canviar mitjançant una palanca que només es mou cap endavant o cap enrere i puja o baixa una marxa, o amb paletes situades al volant.

Aquesta solució és possible gràcies a l'ús d'un microprocessador electrònic que controla el funcionament de la caixa de canvis. Les caixes de canvis seqüencials s'utilitzen habitualment als cotxes de Fórmula 1 i es troben en cotxes de producció, com ara Audi, BMW i Ferrari.  

Segons l'expert

Vitold Rogovsky, xarxa ProfiAuto:

– L'avantatge de les transmissions automàtiques hidràuliques és, sobretot, la comoditat de conducció, és a dir. no cal canviar de marxa manualment. A més, aquest tipus de transmissió protegeix el motor de la sobrecàrrega, és clar, sempre que la transmissió s'utilitzi correctament. La caixa de canvis s'ajusta a la velocitat del motor i selecciona la marxa adequada. No obstant això, el principal inconvenient del seu mecanisme és el seu elevat consum de combustible. Les transmissions automàtiques són grans i pesades, de manera que s'adapten principalment a motors grans i potents, amb els quals funcionen molt bé. Un cert desavantatge d'aquestes transmissions és també el fet que una còpia usada es pot trobar al mercat secundari.

Caixes de canvis variables contínuament

Una transmissió contínuament variable és una mena de transmissió automàtica, però amb un dispositiu força específic. Hi ha dues solucions: la caixa de canvis planetari tradicional i la caixa de canvis CVT (Transmissió variable contínua) ara més comuna.

En el primer cas, l'engranatge planetari és responsable del canvi de marxa. El disseny recorda el sistema solar en miniatura. Per seleccionar engranatges, utilitza un conjunt d'engranatges, el més gran dels quals té un engranatge intern (l'anomenat engranatge circular). D'altra banda, hi ha una roda central (l'anomenada sol) a l'interior, connectada a l'eix principal de la caixa de canvis, i altres engranatges (és a dir, satèl·lits) al seu voltant. Els engranatges es canvien bloquejant i enganxant elements individuals de l'engranatge planetari.

Vegeu també: Sistemes d'arrencada i parada. Realment pots estalviar? 

La CVT, en canvi, és una CVT amb transmissió variable contínua. Té dos jocs de rodes bisellades connectades entre si per una corretja en V o una cadena multidisc. Segons la velocitat del motor, els cons s'acosten entre si, és a dir. el diàmetre sobre el qual discorre el cinturó és ajustable. Això canvia la relació de transmissió.

Segons l'expert

Vitold Rogovsky, xarxa ProfiAuto:

– Els CVT, per les seves dimensions relativament reduïdes i el seu baix pes, s'utilitzen en cotxes compactes i urbans amb motors més petits. L'avantatge d'aquestes transmissions és que no tenen manteniment. Fins i tot no es recomana el canvi d'oli i poden suportar el mateix quilometratge que el motor. A més, el moment del canvi de marxa és gairebé imperceptible. No són tan cares com les caixes hidràuliques i no afegeixen molt al preu del cotxe. D'altra banda, el major inconvenient és el retard important en la reacció al prémer el pedal del gas, és a dir. pèrdua de potència. També s'associa amb un augment del consum de combustible. Les transmissions CVT no són adequades per a motors turbo.

Per a dues embragatges

La transmissió d'embragatge de doble embragatge ha estat fent-ne una carrera des de fa uns quants anys. Aquesta caixa de canvis va aparèixer per primera vegada al mercat a principis d'aquest segle en els cotxes Volkswagen, tot i que anteriorment s'havia trobat en cotxes de ral·li i models de carreres Porsche. Aquesta és una caixa de canvis DSG (Direct Shift Gearbox). Actualment, molts fabricants ja tenen aquestes caixes, incl. en cotxes del grup Volkswagen, així com en BMW o Mercedes AMG o Renault (per exemple, Megane i Scenic).

La transmissió de doble embragatge és una combinació de transmissió manual i automàtica. La caixa de canvis pot funcionar tant en mode totalment automàtic com amb una funció de canvi manual.

La característica de disseny més important d'aquesta transmissió són dos embragatges, és a dir. discos d'embragatge, que poden ser secs (motors més febles) o humits, que funcionen en bany d'oli (motors més potents). Un embragatge és responsable dels engranatges imparells i de la marxa enrere, l'altre embragatge és responsable dels engranatges parells. Per aquest motiu, podem parlar de dues caixes de canvis paral·leles tancades en una carcassa comuna.

Vegeu també: temporització de vàlvules variable. Què aporta i és rendible 

A més dels dos embragues, també hi ha dos eixos d'embragatge i dos eixos principals. Gràcies a aquest disseny, el següent engranatge superior encara està llest per a un compromís immediat. Per exemple, el cotxe funciona en tercera marxa i la quarta ja està seleccionada però encara no està activa. Quan s'aconsegueix el parell de canvi ideal, s'obre l'embragatge senar per a la tercera marxa i l'embragatge parell es tanca per a la quarta marxa, de manera que les rodes de l'eix motriu continuen rebent parell del motor. El procés de canvi dura unes quatre centèsimes de segon, que és menys que el parpelleig d'una parpella.

Gairebé totes les transmissions de doble embragatge estan equipades amb modes de funcionament addicionals com ara "Sport".

Segons l'expert

Vitold Rogovsky, xarxa ProfiAuto:

– Sense interrupció del parell a la transmissió de doble embragatge. Gràcies a això, el cotxe té una molt bona acceleració. A més, el motor funciona en el rang de parell òptim. A més, hi ha un altre avantatge: el consum de combustible és en molts casos més baix que en el cas d'una transmissió manual. Finalment, les caixes de canvi de doble embragatge són molt duradores. Si l'usuari segueix el canvi d'oli cada 60 mil km, pràcticament no es trenquen. Tanmateix, al mercat secundari hi ha cotxes en què el comptador ha aparegut i, en aquest cas, és difícil mantenir la vida útil correcta d'aquesta transmissió. D'una manera o d'una altra, també us podeu trobar amb cotxes en què aquestes comprovacions no s'han fet i la caixa de canvis està simplement gastada. El dany al volant de doble massa també suposa un perill per a aquestes transmissions, perquè aleshores es transmeten vibracions no desitjades al mecanisme de la caixa de canvis. El desavantatge de les transmissions de doble embragatge també és el seu preu elevat. 

Wojciech Frölichowski