Una trasmissione CVT lo rende possibile. Accelera continuamente da fermo senza pause di cambio e senza interrompere la trazione. In questa guida puoi scoprire come funziona un cambio CVT, quali vantaggi e svantaggi presenta e molto altro ancora.
Cos’è una trasmissione CVT?
Il cambio CVT è un cambio automatico a variazione continua utilizzato nei veicoli a motore, nelle macchine agricole e nelle macchine utensili. L’abbreviazione CVT sta per “Continuous Variable Transmission”, ovvero “trasmissione a variazione continua”. Una trasmissione CVT funziona senza passaggi di marcia e quindi senza interruzione della trazione.
Come funziona una trasmissione CVT?
In linea di principio, una trasmissione CVT è costituita da due alberi, su ciascuno dei quali sono montati in modo scorrevole due dischi conici, i cosiddetti variatori. Le punte dei variatori sono opposte l’una all’altra, dando vita a una sezione trasversale a V tra i variatori. L’albero primario è collegato al motore tramite un giunto. Il secondo albero conduce all’ingranaggio del differenziale. La potenza viene trasmessa tra i due alberi da un’ampia catena a più file. La catena si trova tra i variatori su entrambi gli alberi senza toccare gli alberi. Se si modifica la distanza tra i variatori di un albero, il rapporto di trasmissione cambia.
Al momento dell’avviamento, i variatori e sul primo albero sono allontanati il più possibile. La catena è vicina all’albero. I variatori del secondo albero, invece, sono il più vicino possibile l’uno all’altro. La catena è lontana dall’albero. In questo modo si ottiene una riduzione come da un ingranaggio piccolo a uno grande. Per l’accelerazione, la distanza tra i variatori sul primo albero viene ridotta e aumentata sul secondo albero. La riduzione diventa un rapporto di trasmissione come da un ingranaggio grande a uno piccolo.
Cambiando continuamente il rapporto di trasmissione, il secondo albero ruota più velocemente senza che il primo albero debba ruotare più velocemente. In questo modo il motore può funzionare sempre nella gamma di potenza ottimale. Solo quando si raggiunge il rapporto massimo della trasmissione CVT, il regime del motore aumenta per accelerare ulteriormente. La trasmissione di potenza dai variatori del primo albero alla catena e dalla catena alla seconda coppia di variatori non è positiva. Nelle moderne trasmissioni CVT, i variatori sono regolati idraulicamente.
Quali sono i vantaggi?
Probabilmente il vantaggio più importante di una trasmissione CVT è il rapporto di trasmissione a variazione continua. Questo permette al motore di funzionare in un’ampia gamma di velocità con una potenza ottimale e un consumo minimo di carburante. Un altro vantaggio è che l’accelerazione avviene senza pause nel cambio o interruzioni della trazione.
Altri vantaggi di un cambio CVT rispetto ai cambi manuali e ai cambi a doppia frizione sono le dimensioni e il peso ridotto. Poiché una trasmissione CVT non richiede coppie di ingranaggi per ogni marcia, può essere costruita più piccola ed è anche molto più leggera. Grazie a questi vantaggi, Mercedes ha sviluppato le trasmissioni CVT in particolare per la Classe A serie W169 e per i veicoli della Classe B serie W245. Entrambe le serie di modelli non offrivano spazio sufficiente per un cambio automatico a convertitore di coppia convenzionale.
Quali sono gli svantaggi?
Le trasmissioni CVT sono soggette a un’usura maggiore rispetto alle altre trasmissioni. A causa dell’elevata pressione di contatto tra i variatori e la catena, entrambi i componenti sono molto sollecitati e si usurano più rapidamente. Inoltre, nonostante l’elevata pressione di contatto, c’è sempre una certa quantità di slittamento tra la catena e i variatori. Secondo il produttore di cambi LuK, è stato possibile aumentare l’efficienza al 98% grazie a uno speciale design della catena, ma il 2% della potenza viene comunque perso.
Inoltre, le trasmissioni CVT richiedono una maggiore manutenzione rispetto alle altre trasmissioni. Di norma, il cambio dell’olio deve essere effettuato più frequentemente secondo le istruzioni del produttore. Un altro svantaggio è che la coppia massima trasmissibile è limitata. Queste trasmissioni non sono adatte ai grandi motori diesel e ai potenti motori a benzina con una coppia elevata.
Lo svantaggio maggiore per molti automobilisti, tuttavia, è il rumore sconosciuto durante l’accelerazione. Quando un veicolo con trasmissione CVT accelera, il motore sale di giri e rimane a questa velocità mentre il veicolo accelera sempre di più. Questo rumore non corrisponde a quello tipico di un cambio manuale o di un cambio automatico con convertitore di coppia.
Da quanto tempo sono disponibili le trasmissioni CVT per le automobili?
Il primo veicolo a essere equipaggiato di serie con un cambio CVT è stata un’autovettura della casa automobilistica olandese DAF. Nel 1958 fu presentata per la prima volta la DAF 600 con un cambio CVT chiamato Variomatic. Si trattava di un’auto di piccole dimensioni con un motore di 600 cm3 e 22 CV. Nelle trasmissioni Variomatic, una cinghia trapezoidale si occupava della trasmissione della potenza nel cambio. Nei modelli successivi alla DAF 600, sulle utilitarie venivano spesso montate 2 trasmissioni CVT. Ogni ruota motrice aveva il proprio cambio. In questo modo era possibile fare a meno del differenziale. Lo slittamento delle cinghie sui variatori era sufficiente per evitare che la ruota interna girasse.
Inoltre, i variatori della Variomatic non venivano regolati idraulicamente, ma con l’aiuto di bombole a vuoto simili a quelle utilizzate per i booster dei freni. In teoria, era possibile guidare un DAF tanto in retromarcia quanto in avanti. Fino al 1975 furono costruite più di 800.000 autovetture DAF con variatore. In quell’anno Volvo rilevò il produttore olandese. In seguito, vennero vendute altre auto con cambio CVT variomatico con il marchio Volvo. L’ultima auto prodotta nei Paesi Bassi da Volvo con questo cambio automatico uscì dalla linea di produzione nel 1991.
Il primo cambio CVT chiamato Multitronic è stato installato da Audi nel 1999 nei modelli A6 e successivamente anche nei modelli A4. Poiché si sono verificati ripetutamente gravi problemi meccanici ed elettronici con questi cambi, sono stati sostituiti dai moderni cambi a doppia frizione S-Tronic. Oggi in Europa sono pochi i veicoli dotati di cambio CVT. La maggior parte di essi sono utilitarie o veicoli della classe media inferiore. Al contrario, un veicolo su tre immatricolato in Giappone monta un cambio automatico di questo tipo. In Giappone, queste trasmissioni sono ancora molto popolari perché offrono un elevato livello di comfort di guida nel fitto traffico urbano.
Come faccio a capire se la mia auto ha un cambio CVT?
Puoi capire facilmente se la tua auto è dotata di un cambio CVT o di un altro cambio automatico. Se il regime del motore non cambia in un’ampia gamma di velocità quando si accelera, ma l’auto accelera comunque, allora la tua auto ha sicuramente un cambio CVT. Con un cambio automatico a convertitore di coppia, invece, i cambi di marcia fluidi sono evidenti e anche udibili a causa della variazione del regime del motore. Un moderno cambio a doppia frizione accelera praticamente senza interrompere la trazione, ma la variazione del regime del motore è comunque chiaramente udibile a ogni cambio di marcia.
