Comparar transmissões automáticas: sequencial, dupla embreagem, CVT

As transmissões automáticas estão ganhando popularidade entre os proprietários de carros. Quais são os principais tipos de tais transmissões e quais são suas vantagens e desvantagens?

Os EUA são considerados o berço da transmissão automática. Em 1904, a empresa de Boston oferecia uma transmissão automática de duas velocidades. O funcionamento desse mecanismo era, reconhecidamente, muito pouco confiável, mas a ideia encontrou terreno fértil e vários tipos de projetos com troca automática de marchas começaram a aparecer nos Estados Unidos.

No entanto, a primeira transmissão automática, semelhante em design e operação às transmissões modernas, apareceu apenas antes da Segunda Guerra Mundial. Era uma transmissão Hydra-Matic desenvolvida pela General Motors.

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Transmissão hidráulica

Entre as transmissões automáticas, as mais comuns (até agora) são as transmissões hidráulicas. Este é um mecanismo complexo que na maioria das vezes consiste em um conjunto de conversor de torque ou conversor de torque com várias engrenagens planetárias.

As engrenagens em engrenagens planetárias são conectadas ou travadas por embreagens de fricção apropriadas e freios multidisco (multidisco) ou de banda. Nesse caso, um elemento obrigatório da transmissão hidráulica é o óleo, que é completamente derramado na caixa de engrenagens.

A troca de marchas é realizada bloqueando vários conjuntos de engrenagens solares interagindo com rodas livres, embreagens de disco (geralmente multidisco), freios de fita e outros elementos de fricção acionados por acionamentos hidráulicos.

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Os desenvolvimentos de design de transmissões hidráulicas são transmissões hidrelétricas (com, por exemplo, a função de uma relação de transmissão adicional, o chamado kickdown) e transmissões controladas eletronicamente. Nesse caso, a caixa de câmbio pode ter vários modos de operação, por exemplo, esporte ou conforto.

Também aumentou o número de relações de transmissão. As primeiras máquinas hidráulicas tinham três relações de transmissão. Atualmente, cinco ou seis marchas são padrão, mas já existem projetos que possuem nove.

Um tipo especial de transmissão automática é a transmissão sequencial (também conhecida como transmissão semiautomática). Nesse tipo de mecanismo, as marchas podem ser trocadas por meio de uma alavanca que se move apenas para frente ou para trás e muda uma marcha para cima ou para baixo, ou usando patilhas localizadas no volante.

Esta solução é possível devido ao uso de um microprocessador eletrônico que controla o funcionamento do redutor. Caixas de câmbio sequenciais são comumente usadas em carros de Fórmula 1 e são encontradas em carros de produção, incluindo Audi, BMW, Ferrari.  

Segundo o especialista

Vitold Rogovsky, rede ProfiAuto:

– A vantagem das transmissões automáticas hidráulicas é, acima de tudo, o conforto ao dirigir, ou seja, não há necessidade de mudar as marchas manualmente. Além disso, esse tipo de transmissão protege o motor de sobrecarga, é claro, desde que a transmissão seja usada corretamente. A caixa de câmbio se ajusta à rotação do motor e seleciona a marcha apropriada. No entanto, a principal desvantagem de seu mecanismo é o alto consumo de combustível. As transmissões automáticas são grandes e pesadas, por isso são adequadas principalmente para motores grandes e potentes, com os quais funcionam muito bem. Uma certa desvantagem dessas transmissões é também o fato de que uma cópia usada pode ser encontrada no mercado secundário.

Caixas de velocidades continuamente variáveis

Uma transmissão continuamente variável é uma espécie de transmissão automática, mas com um dispositivo bastante específico. Existem duas soluções - a caixa de engrenagens planetárias tradicional e a agora mais comum caixa de engrenagens CVT (Transmissão Variável Contínua).

No primeiro caso, a engrenagem planetária é responsável pela troca de marchas. O design é uma reminiscência do sistema solar em miniatura. Para selecionar as engrenagens, utiliza-se um conjunto de engrenagens, sendo a maior delas com engrenamento interno (a chamada engrenagem anelar). Por outro lado, há uma roda central (chamada sol) no interior, conectada ao eixo principal da caixa de engrenagens e outras engrenagens (ou seja, satélites) ao seu redor. As engrenagens são trocadas bloqueando e engatando elementos individuais da engrenagem planetária.

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O CVT, por outro lado, é um CVT com transmissão continuamente variável. Possui dois conjuntos de rodas chanfradas que são conectadas entre si por uma correia em V ou uma corrente multidisco. Dependendo da rotação do motor, os cones se aproximam, ou seja, o diâmetro em que a correia corre é ajustável. Isso altera a relação de transmissão.

Segundo o especialista

Vitold Rogovsky, rede ProfiAuto:

– CVTs, devido às suas dimensões relativamente pequenas e baixo peso, são usados ​​em carros compactos e urbanos com motores menores. A vantagem dessas transmissões é que elas não precisam de manutenção. Mesmo as trocas de óleo não são recomendadas e podem suportar a mesma quilometragem do motor. Além disso, o momento da troca de marchas é quase imperceptível. Não são tão caras quanto as caixas hidráulicas e não agregam muito no preço do carro. Por outro lado, a maior desvantagem é o atraso significativo na reação ao pressionar o pedal do acelerador, ou seja, perda de energia. Também está associado ao aumento do consumo de combustível. As transmissões CVT não são adequadas para motores turbo.

Para duas embreagens

A transmissão de dupla embreagem vem fazendo carreira há vários anos. Essa caixa de câmbio apareceu pela primeira vez no mercado no início deste século em carros da Volkswagen, embora já tivesse sido encontrada em carros de rally e modelos de corrida da Porsche. Esta é uma caixa de câmbio DSG (Direct Shift Gearbox). Atualmente, muitos fabricantes já possuem essas caixas, incl. em veículos do Grupo Volkswagen, bem como em BMW ou Mercedes AMG ou Renault (por exemplo, Megane e Scenic).

A transmissão de dupla embreagem é uma combinação de transmissão manual e automática. A caixa de velocidades pode funcionar tanto no modo totalmente automático como com uma função de mudança de velocidades manual.

A característica de design mais importante desta transmissão são duas embreagens, ou seja, discos de embreagem, que podem ser secos (motores mais fracos) ou molhados, em banho de óleo (motores mais potentes). Uma embreagem é responsável pelas marchas ímpares e marcha à ré, a outra embreagem é responsável pelas marchas pares. Por esta razão, podemos falar de dois redutores paralelos fechados em uma carcaça comum.

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Além das duas embreagens, há também dois eixos de embreagem e dois eixos principais. Graças a esse design, a próxima marcha mais alta ainda está pronta para engajamento imediato. Por exemplo, o carro está em terceira marcha e a quarta já está selecionada, mas ainda não está ativa. Quando o torque de mudança ideal é alcançado, a embreagem ímpar para terceira marcha abre e a embreagem par fecha para quarta marcha, de modo que as rodas do eixo de tração continuam a receber torque do motor. O processo de mudança leva cerca de quatro centésimos de segundo, o que é menos do que o piscar de uma pálpebra.

Quase todas as transmissões de dupla embreagem estão equipadas com modos de operação adicionais, como "Sport".

Segundo o especialista

Vitold Rogovsky, rede ProfiAuto:

– Sem interrupção de torque na transmissão de dupla embreagem. Graças a isso, o carro tem uma aceleração muito boa. Além disso, o motor opera na faixa de torque ideal. Além disso, há outra vantagem - o consumo de combustível é, em muitos casos, menor do que no caso de uma transmissão manual. Finalmente, as caixas de câmbio de dupla embreagem são muito duráveis. Se o usuário acompanhar a troca de óleo a cada 60 mil km, eles praticamente não quebram. Porém, no mercado secundário existem carros em que o medidor apareceu e, neste caso, é difícil manter a vida útil correta de tal transmissão. De uma forma ou de outra, você também pode encontrar carros nos quais essas verificações não foram realizadas e a caixa de câmbio está simplesmente gasta. Danos ao volante bimassa também representam um perigo para essas transmissões, pois vibrações indesejadas são transmitidas ao mecanismo da caixa de câmbio. A desvantagem das transmissões de dupla embreagem também é seu alto preço. 

Wojciech Frölichowski