La transmissió semiautomàtica: Com funciona i per què és important

Les transmissions semiautomàtiques es troben a la intersecció entre el control del conductor i l’automatització — oferint el millor de les caixes de canvis manuals i automàtiques. Per comprendre realment com funciona una transmissió semiautomàtica, és útil repassar primer els fonaments d’una caixa de canvis manual convencional.

Com funciona una transmissió manual: Els conceptes bàsics

Una transmissió manual tradicional es construeix al voltant de dos eixos principals:

• Eix primari (motor) — rep el parell motor del motor a través de l’engranatge de l’embragatge
• Eix secundari (conduït) — transfereix el parell convertit a les rodes motrius

Ambdós eixos porten engranatges que s’encaixen per parells. A l’eix primari, els engranatges estan fixats de manera rígida; a l’eix secundari, giren lliurement. En punt mort, tots els engranatges secundaris giren sense transferir parell a les rodes.

En canviar de marxa, el conductor prem l’embragatge per desconnectar l’eix primari del motor. El moviment de la palanca de canvis desplaça uns dispositius especials anomenats sincronitzadors al llarg de l’eix secundari. Un embragatge de sincronitzador bloqueja llavors de manera rígida l’engranatge corresponent a l’eix. Un cop alliberat l’embragatge, el parell flueix a través de l’engranatge bloquejat a la relació de transmissió escollida, continuant cap a la transmissió final i les rodes. Per mantenir la caixa de canvis compacta, l’eix secundari sovint es divideix en dos, distribuint els engranatges conduïts per les dues meitats.

Com funciona una transmissió semiautomàtica

Una caixa de canvis semiautomàtica segueix exactament els mateixos principis mecànics — amb una diferència clau: els servoactuadors s’encarreguen de l’embragatge i la selecció de marxa en lloc del conductor. Aquests actuadors solen incloure:

• Un motor elèctric pas a pas amb una caixa reductora
• Una unitat servo per al funcionament de l’embragatge
• Actuadors hidràulics en algunes configuracions

Una unitat de control electrònica (ECU) orquestra tot el procés. Quan s’ordena un canvi de marxa:

1. El primer servo prem l’embragatge
2. El segon servo mou els sincronitzadors fins a la marxa desitjada
3. El primer servo allibera lentament l’embragatge

Això elimina completament la necessitat d’un pedal d’embragatge. En mode automàtic, l’ordinador de bord activa els canvis en funció de la velocitat del vehicle, les RPM del motor i les entrades de sistemes com l’ESP i l’ABS. En mode manual, el conductor ordena els canvis mitjançant el selector de marxa o les paletes del volant.

L’inconvenient: Manca de resposta tàctil de l’embragatge

La principal debilitat d’una transmissió semiautomàtica és l’absència de resposta tàctil de l’embragatge. Un conductor experimentat pot sentir exactament quan s’encaixen els discs de l’embragatge i modular la transició en conseqüència. L’electrònica, però, ha d’adoptar un enfocament més conservador — mantenint l’embragatge obert durant més temps per evitar sacsejades i desgast. El resultat són interrupcions notables de potència durant l’acceleració.

L’única solució real és reduir el temps de canvi, però això augmenta directament el cost de la unitat — un compromís que limita les transmissions semiautomàtiques en aplicacions econòmiques.

La revolució del DCT: La transmissió de doble embragatge explicada

La transmissió de doble embragatge (DCT), que va sorgir a principis dels anys vuitanta, va abordar aquestes mancances amb un enginyós avenç mecànic. Preneu com a exemple principal el DSG de 6 velocitats de Volkswagen. Compta amb:

• Dos eixos secundaris amb engranatges conduïts i sincronitzadors
• Dos eixos primaris — un encaixat dins de l’altre, com una matrioixca russa
• Dos embragatges multidisc separats, un per a cada eix primari

Aquí s’explica com es distribueixen les marxes:

• Eix primari extern: 2a, 4a i 6a marxa
• Eix primari intern: 1a, 3a, 5a i marxa enrere

Això és el que fa que el DCT sigui tan ràpid: mentre el cotxe circula en 1a marxa (eix intern, primer embragatge tancat), l’electrònica preselecciona simultàniament la 2a marxa a l’eix extern — tot i que aquell embragatge roman obert. Per això els DCT també s’anomenen transmissions preselectives.

Quan arriba el punt de canvi, el primer embragatge s’obre i el segon es tanca simultàniament. El parell es transfereix a l’eix extern i a la 2a marxa — gairebé sense interrompre el flux de potència. El resultat és sorprenent: el Golf DSG canvia de marxa en tan sols 8 mil·lisegons, en comparació amb els 150 ms del Ferrari Enzo.

DCT vs. semiautomàtic: Diferències clau

• Velocitat: El DCT canvia en mil·lisegons d’un sol dígit; les transmissions semiautomàtiques triguen significativament més
• Suavitat: Les transicions del DCT són gairebé imperceptibles gràcies a les marxes preseleccionades; els semiautomàtics poden produir caigudes notables de potència
• Eficiència: Els DCT són més eficients en combustible que els automàtics tradicionals
• Cost: Ambdues tecnologies tenen un preu superior, tot i que els DCT s’han tornat més accessibles amb el temps
• Capacitat d’alt parell: Els primers DCT tenien dificultats amb aplicacions d’alt parell — una limitació resolta pel DSG de Ricardo muntat al Bugatti Veyron de 1.000 CV

Qui utilitza el DCT avui?

Les transmissions de doble embragatge ja no són exclusives dels vehicles del Grup Volkswagen. Avui, la tecnologia DCT és utilitzada per:

• BMW
• Ford
• Mitsubishi
• FIAT
• Porsche — una marca coneguda per adoptar únicament tecnologies provades pel temps

Mentrestant, les caixes de canvis semiautomàtiques continuen dominant el segment dels superesportius — tot i que fins i tot aquí la diferència s’escurça. La caixa de canvis robotitzada del Ferrari 599 GTB Fiorano, per exemple, canvia en tan sols desenes de mil·lisegons, molt per davant de sistemes semiautomàtics més assequibles com l’Easytronic d’Opel.

El futur de les transmissions automobilístiques

Els analistes del sector preveuen que el DCT i el CVT (transmissió contínuament variable) es convertiran en els tipus de transmissió dominants en els propers anys. La caixa de canvis manual — definida pel seu pedal d’embragatge — desapareix lentament, fins i tot dels cotxes esportius orientats al rendiment. A mesura que avancen els sistemes d’assistència al conductor i l’automatització, el gir cap a la comoditat s’accelera.

Aquesta és una traducció. Podeu llegir l’original aquí: https://www.drive.ru/technic/4efb332e00f11713001e3f50.html