Para entender como funciona uma transmissão semiautomática, teremos que lembrar o design de uma transmissão manual convencional. A base de uma transmissão manual clássica é composta por dois eixos — um primário (acionamento) e um secundário (acionado). O torque do motor é transmitido ao eixo primário por meio de uma engrenagem de embreagem. O torque convertido é transferido para as rodas motrizes a partir do eixo secundário. Os eixos primário e secundário são equipados com engrenagens engatadas em pares. Mas no primário, as engrenagens são fixadas rigidamente e, no secundário, elas giram livremente. Na posição “neutra”, todas as engrenagens secundárias giram livremente no eixo, ou seja, o torque não é transmitido às rodas.
Antes de colocar o carro em marcha, o motorista pressiona uma embreagem, desconectando o eixo primário do motor. Em seguida, usando uma alavanca da caixa de câmbio, dispositivos especiais, sincronizadores, são movidos pelo sistema de tração no eixo secundário. Ao conectar, a embreagem sincronizadora trava rigidamente a engrenagem secundária da engrenagem de velocidade desejada no eixo. Após o engate da embreagem, o torque com um determinado coeficiente começa a ser transmitido para o eixo secundário e dele para a engrenagem principal e as rodas. Para reduzir o comprimento total da caixa, o eixo secundário geralmente é dividido em dois, distribuindo as engrenagens acionadas entre eles.
O princípio de operação das caixas de câmbio semiautomáticas é absolutamente o mesmo. A única diferença é que os servoatuadores estão envolvidos em fechar/abrir a embreagem e selecionar as engrenagens. Na maioria das vezes, trata-se de um motor elétrico de passo com uma caixa de câmbio e uma unidade servo. Mas também existem atuadores hidráulicos.
Uma unidade eletrônica controla os atuadores. Ao comando de comutação, o primeiro servo pressiona a embreagem, o segundo move os sincronizadores, colocando a marcha desejada. Em seguida, o primeiro solta lentamente a embreagem. Assim, o pedal da embreagem não é mais necessário na cabine — quando o comando for recebido, a eletrônica fará tudo sozinha. No modo automático, o comando para trocar a marcha vem de um computador que leva em consideração a velocidade, a rotação do motor, os dados do ESP, do ABS e de outros sistemas. E no modo manual, o motorista dá a ordem de alternar usando um seletor de caixa de câmbio ou manípulos.
O problema da transmissão semiautomática é a falta de feedback da embreagem. Uma pessoa sente o momento do fechamento dos discos e pode mudar a velocidade de forma rápida e suave. E a eletrônica precisa ter cuidado: para evitar solavancos e manter a embreagem, a transmissão semiautomática interrompe o fluxo de potência do motor para as rodas por um longo tempo durante o turno. Quedas desconfortáveis aparecem durante a aceleração. A única maneira de obter conforto ao trocar é reduzir o tempo. E isso, infelizmente, significa um aumento no preço de toda a unidade.
Uma DCT (transmissão de dupla embreagem) que surgiu no início dos anos 80 foi uma solução revolucionária. Vamos considerar seu trabalho no exemplo de uma caixa DSG de 6 velocidades da Volkswagen. A caixa de câmbio tem dois eixos secundários com engrenagens acionadas e sincronizadores localizados neles – como uma caixa de câmbio mecânica Golf de seis velocidades. O truque é que também existem dois eixos primários: eles são inseridos um no outro segundo o princípio de uma boneca matryoshka. Cada um dos eixos é conectado ao motor por meio de uma embreagem multidisco separada. As engrenagens da segunda, quarta e sexta engrenagens são fixadas no eixo primário externo, as engrenagens da primeira, terceira, quinta e reversa são fixadas no interno. Digamos que um carro comece a acelerar a partir do repouso. A primeira marcha é real (a embreagem bloqueia a engrenagem acionada da primeira velocidade). A primeira embreagem é fechada e o torque é transmitido às rodas através do eixo primário interno. Vamos! Mas, simultaneamente com o engate da primeira velocidade, a eletrônica inteligente prevê o engate subsequente da segunda – e bloqueia sua engrenagem secundária. É por isso que essas caixas também são chamadas de pré-seletivas. Assim, duas engrenagens são reais ao mesmo tempo, mas não há obstrução – a engrenagem motriz da segunda velocidade está localizada no eixo externo, cuja embreagem ainda está aberta.
Quando o carro acelera o suficiente e o computador decide mudar de marcha, a primeira embreagem se abre e a segunda fecha ao mesmo tempo. O torque agora passa pelo eixo primário externo e por um par da segunda marcha. A terceira marcha já está selecionada no eixo interno. Ao diminuir a velocidade, as mesmas operações ocorrem na ordem inversa. A transição ocorre quase sem interromper o fluxo de energia e a uma velocidade fantástica. A caixa de golfe serial muda em oito milissegundos. Compare com 150 ms no Ferrari Enzo!
As caixas de dupla embreagem são mais eficientes e rápidas que as mecânicas tradicionais, além de mais confortáveis que as automáticas. Sua principal desvantagem é o alto preço. O segundo problema, a incapacidade de transmitir um alto torque, foi resolvido com o advento do DSG de Ricardo no cupê Bugatti Veyron de 1000 cv. Mas, por enquanto, o destino da maioria dos supercarros são as transmissões semiautomáticas. Embora, por exemplo, a caixa Ferrari 599 GTB Fiorano não seja compatível com o Easytronic da Opel: o tempo de troca do superrobô é estimado em dezenas de milissegundos.
Hoje, não só a Volkswagen tem caixas DCT, mas também BMW, Ford, Mitsubishi e FIAT. As caixas pré-selecionadas foram reconhecidas até mesmo pelos engenheiros da Porsche, que usam apenas tecnologias comprovadas em seus carros. Analistas preveem que, no futuro, DCT e CVTs serão as transmissões mais comuns. E os dias do terceiro pedal, ao que parece, estão contados — em breve ele desaparecerá até mesmo dos melhores carros esportivos. A humanidade escolhe o que é mais conveniente.
Esta é uma tradução. Você pode ler o original aqui: https://www.drive.ru/technic/4efb332e00f11713001e3f50.html
Publicado November 18, 2021 • 5m to read
