11 marzo 2022

Il cambio a doppia frizione: come funziona e perchè sceglierlo

Il cambio a doppia frizione permette di eliminare la frizione e guidare un'auto senza staccare le mani dal volante: vediamo i pregi e i difetti di questa tecnologia innovativa.

La frizione

Cos'è

Un'auto senza cambio avrebbe molti problemi a partire, nonchè ad accelerare e a raggiungere una buona velocità nel caso la trasmissione del moto avvenisse tramite un ingranaggio primario troppo grande. Il cambio permette di ottimizzare l'uso del motore su di un range più ampio, in base alla potenza e al numero di rapporti di cui viene dotato; le marce più basse avvantaggiano la partenza e le accelerazioni, mentre le più alte permettono di aumentare la velocità dell'auto.

La frizione assume in tal senso un ruolo fondamentale e permette di accoppiare gli ingranaggi dell'albero motore con quelli del cambio; la tecnologia consente all'automobilista di scegliere la marcia, di scalare o incrementare di un rapporto senza incontrare la resistenza meccanica delle ruote dentate.

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Come funziona

La frizione permette di distaccare, tramite l'ausilio di un cavo o di un sistema idraulico da comandare attraverso il pedale sinistro montato in abitacolo, l'albero motore dalla trasmissione; il primo monta gli ingranaggi primari mentre la seconda è dotata di quelli secondari. Il distacco meccanico fra gli alberi consente di spostare senza problemi la trasmissione utilizzando la classica leva del cambio; l'unione con l'albero primario verrà ristabilita nel momento in cui sarà rilasciato il pedale della frizione e gli alberi torneranno ad accoppiarsi tramite le ruote dentate prescelte secondo lo schema classico del cambio manuale. Nel momento in cui gli alberi sono disgiunti il motore si dice "a ruota libera" in quanto gira a vuoto senza trasmettere alcuna trazione alle ruote.

La doppia frizione

Cos'è

Come si può intuire dal nome stesso, la frizione diventa doppia quando vengono impiegati due sistemi in ausilio di un unico albero motore; questa tecnologia consiste nell'adottare due trasmissioni anzichè una sola, la prima dotata degli ingranaggi corrispondenti ai rapporti dispari, la seconda basata sulle marce pari. In questo modo è possibile accoppiare alternativamente i due alberi secondari al primario annullando completamente i tempi di disgiunzione.

Come funziona

Il cambio a doppia frizione non ha bisogno del pedale in quanto tutti e tre gli alberi mantengono la rotazione e permettono di collegare le ruote dentate di uno nel momento esatto in cui l'altro si distacca dagli ingranaggi primari; tale funzionamento è gestito dall'elettronica del mezzo dal momento che il conducente comanda la cambiata. Inoltre tutti gli alberi mantengono sempre la posizione longitudinale originaria, a differenza del cambio tradizionale che richiede la traslazione della trasmissione rispetto all'albero motore.

Il fatto che lo spostamento degli ingranaggi non sia necessario permette di eliminare la leva del cambio, alla quale sono spesso preferite le soluzioni automatiche, ma è possibile scegliere in alternativa il paddle al volante, due levette che consentono una di scalare di marcia, l'altra di incrementare il rapporto. In questa tecnologia la folle non trova spazio se non "al di sotto" della prima e subito davanti alla retromarcia; il cambio diventa di tipo sequenziale e per passare dalla quinta marcia alla seconda è doveroso selezionare nell'ordine la quarta e quindi la terza.

Perchè scegliere un cambio a doppia frizione

Pregi

Come si è potuto constatare si tratta di due tecnologie meccanicamente simili che però sottintendono un funzionamento ben diverso; quest'ultimo comporta a sua volta una guida altrettanto differente. I motivi per cui si deve preferire un cambio a doppia frizione piuttosto che uno tradizionale si possono elencare come segue:

  • facilità d'uso: un cambio automatico non richiede nè il pedale, nè la leva; è sufficiente premere l'acceleratore e utilizzare il freno per muovere l'auto;
  • il paddle al volante è rapido e divertente;
  • i tempi "morti" durante i quali il motore gira a vuoto vengono praticamente azzerati, un fatto che permette di ottimizzare l'accelerazione e il rendimento del mezzo;
  • l'auto diventa ben guidabile anche nei tratti tortuosi e impegnativi che richiederebbero al conducente un maggior impegno se avesse a disposizione un cambio tradizionale. Tuttavia quanto affermato non tiene conto delle reali capacità di ogni automobilista, che deve comunque abituarsi a questo modo di guidare;
  • l'elettronica può aiutare molto l'automobilista grazie all'adozione di "sequenze" programmate. Molti veicoli permettono al conducente di scegliere fra diverse modalità di guida, come la Rain, la Sport e la Normal; in tal modo il veicolo cambia rapporto in tempi diversi, a regime più alto o più basso in relazione alla coppia motrice del motore che meglio soddisfa i requisiti selezionati. Questa tecnologia è fondamentale nelle versioni con cambio automatico, ma anche in presenza di paddle al volante è possibile ottenere l'ottimizzazione delle cambiate; per esempio la modalità Sport inserisce e disinserisce gli alberi di trasmissione in maniera più rapida e brusca. Tuttavia molto dipende anche dal veicolo scelto e dall'impegno profuso dalla casa costruttrice nell'ottenere i migliori risultati possibili.

Difetti

Il cambio a doppia frizione non può non incuriosire i conducenti più giovani che certamente ne apprezzeranno le numerose qualità; alcuni fra gli automobilisti più anziani potrebbero al contrario trovare più di una difficoltà sia nel comprenderne l'utilità, sia nell'utilizzarlo. L'assenza del pedale della frizione potrebbe comportare gesti insidiosi durante la guida, come la pressione del freno con il piede sinistro, assolutamente sconsigliata se non su piste sterrate dopo il dovuto addestramento. Inoltre il freno motore diminuisce molto, un fatto che comporta un approccio diverso alle curve, un maggior uso dell'impianto frenante e una tempistica differente nelle scalate di marcia.

Premesse le principali difficoltà alla guida, vediamo i difetti meccanici del cambio a doppia frizione:

  • robustezza: il cambio manuale può essere maltrattato e il rischio più grande, salvo casi davvero eclatanti, consiste nel rovinare un "rinvio" (dispositivo meccanico che permette un inserimento dolce e regolare della marcia a cui è applicato) con conseguenze che vanno dalla difficoltà a ingranare il rapporto desiderato alla tipica "grattata". Il cambio a doppia frizione dal momento che una marcia non ingrana rende evidente un danno che con ogni probabilità richiede l'immediato intervento presso un'officina. In genere l'elettronica non consente al conducente di commettere errori, ma l'uso sportivo e smodato del paddle può comportare l'insorgere di problemi meccanici prematuri;
  • sequenzialità: il cambio sequenziale è piacevole da usare, ma nell'uso cittadino è spesso comodo passare dalla quarta alla folle, per esempio quando ci si appresta ad arrestarsi al semaforo. Il cambio a doppia frizione richiede sempre il passaggio ai rapporti intermedi;
  • manutenzione: il cambio tradizionale raramente richiede riparazioni, mentre il complesso sistema meccanico che contraddisitingue la doppia frizione ha bisogno di controlli e cambi dell'olio periodici; in caso contrario diventa probabile dover affrontare malfunzionamenti improvvisi.

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