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Il cambio consente di trasferire la coppia erogata, dal motore alle ruote, in base alle condizioni richieste di potenza, velocità e spunto. Le marce più basse conferiscono maggiore spunto, accelerazione e minore velocità, al contrario di quelle alte che si utilizzano in situazioni di velocità più elevate.
Schematicamente il cambio è costituito da 3 alberi (più quello della retromarcia) ed altri ingranaggi: l’albero primario riceve direttamente la coppia dalla frizione, il secondario
è collegato con l’albero di trasmissione o al differenziale e l’ausiliario, che permette un collegamento tra i due e quindi tra il motore e le ruote.
Quando il cambio è in “folle” gli ingranaggi del primario non sono collegati al secondario, quando invece la marcia è inserita tali ingranaggi ingranano con il secondario e permettono la trasmissione della coppia alle ruote. Il cambio automatico a differenza di quello tradizionale, garantisce la variazione automatica del rapporto di trasmissione. Un cambio automatico “ben progettato”, migliora le prestazioni, riduce i cambi marcia ed i consumi, selezionando la giusta marcia, ottimizza il rendimento della trasmissione e consente anche un aumento della comodità e del piacere di guida.
Analizziamo i vari tipi di cambio automatico:
È costituito da un cambio tradizionale, una centralina che seleziona il numero di giri ottimale (per la cambiata) ed un servo-meccanismo che sceglie la giusta marcia. Lo si può utilizzare con l’impostazione manuale (attraverso i paddle sul volante) o automatica. Generalmente è il tipo di cambio con minori consumi e maggiore efficienza ma con una scarsa fluidità di guida. È spesso montato su veicoli sportivi (per l’elevata efficienza) e piccole vetture per i consumi ridotti.
Presenta due frizioni ognuna adibita ad una serie di marce (dispari una e pari l’altra). Inserendo una marcia, l’altra frizione si prepara ad inserire la marcia successiva, migliorando rispetto al precedente cambio, la fluidità di guida. Implica bassi consumi ma una coppia trasmissibile non molto elevata.
Utilizza un convertitore idraulico (sostituendo la frizione dei cambi tradizionali) che connette motore e cambio mediante un fluido, realizzando così 2 importanti funzioni: ai regimi medio-alti e con il crescere delle forze fluidodinamiche, consente il trasferimento della coppia tra motore e cambio; a regimi decrescenti, permette al motore di non arrestarsi pur con il veicolo fermo. Nei veicoli con questo tipo di cambio automatico è prevista un’apposita funzione di parcheggio che blocca meccanicamente la trasmissione. È caratterizzato da elevati consumi, in special modo nei vecchi modelli. Al contempo permette un’elevata fluidità di utilizzo, non presente negli altri modelli (tranne che nei CVT).
Utilizza pulegge e cinghie, non presenta rapporti reali ma essi dipendono da quanto si sposta la cinghia sulle pulegge. È spesso utilizzato sugli scooter ed è caratterizzato da un’eccellente fluidità di marcia con il maggior comfort possibile, anche se i consumi sono mediamente più alti di un cambio manuale.