Requisiti di un cambio automatico

I veicoli vengono provvisti di un certo numero di rapporti di trasmissione per la marcia in avanti, passando tipicamente dalla prima con elevato rapporto di riduzione e quindi elevata coppia trasmessa (utile per la partenza o per forti pendenze) all'ultima marcia: in passato si avevano 4 rapporti in totale, ora non meno di 5 o 6, con l'eventuale presenza dell'overdrive per procedere a velocità di crociera riducendo il consumo di carburante.

leva cambio automatico

Spesso si indicano i rapporti di trasmissione con le corrispondenti condizioni di innesto in una tabella accompagnata da uno schema della trasmissione; tale tabella è detta sequenza d'innesto (clutching sequence). La differenza tra due rapporti di trasmissione consecutivi deve essere sufficientemente piccola per garantire una transizione non troppo brusca. D'altra parte il rapporto totale di trasmissione tra prima e ultima marcia (overall ratio range) deve essere il più vasto possibile, al fine di adattare la potenza del motore a tutte le condizioni di utilizzo e di ottimizzare i consumi. Ovviamente, con un certo numero di parametri di progetto, la soluzione rappresenta un compromesso tra valori di step ratio vicini e un alto valore di overall ratio range. In base alla discussione fatta fino ad ora possiamo dunque sintetizzare i requisiti funzionali di un cambio automatico come segue:

  • Il meccanismo deve essere in grado di fornire diversi rapporti di trasmissione grazie all'attivazione o meno di innesti che permettono l'inserimento di opportuni ingranaggi della trasmissione.
  • Il rapporto totale di trasmissione deve essere sufficientemente grande per coprire le richieste a bassa ed alta velocità del veicolo.
  • I rapporti di trasmissione devono essere sufficientemente vicini e seguire una progressione geometrica per evitare transizioni troppo brusche; ciò significa che lo speed ratio cambia approssimativamente della stessa percentuale tra una marcia e l'altra. 

Dal punto di vista della sintesi cinematica, è possibile trascurare gli effetti dovuti al convertitore di coppia, agli innesti a frizione, al rapporto al ponte e al differenziale. Questo semplifica il problema, riducendolo alla sintesi di un treno di ingranaggi epicicloidali con una serie di opportune sequenze di innesto.

Valerio Rossi

Valerio RossiSono Valerio Rossi e sono l'Amministratore di MeccanicaWeb.it

Sono laureato triennale con voto 110 e lode in ingegneria meccanica presso l'Università di Roma Tor Vergata e sono attualmente studente in ingegneria meccanica magistrale. La mia tesi di laurea triennale è visibile su MeccanicaWeb.it Monitoraggio del comfort vibrazionale secondo la ISO 2631: progetto e realizzazione di un dispositivo low cost con impostazione e validazione di un modello predittivo.

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