Cambio automatico

Il cambio automatico è una trasmissione che seleziona e cambia da sola i rapporti, liberando il conducente dall'azionamento di una frizione o dall'innesto manuale delle marce. Il conducente sceglie una direzione con il selettore, in genere Park, Retromarcia, Folle o Drive, e da quel momento controlla la vettura con i soli pedali dell'acceleratore e del freno; il cambio legge velocità, carico e apertura dell'acceleratore e decide quando cambiare marcia. Questa semplicità, particolarmente apprezzata nel traffico intenso e in salita, è il motivo per cui l'automatico è arrivato a dominare le vendite in molti dei più grandi mercati automobilistici del mondo.

Il termine comprende diversi meccanismi ben distinti anziché un unico schema. L'automatico tradizionale impiega un convertitore di coppia, un giunto idraulico che moltiplica la coppia a bassa velocità e lascia girare il motore al minimo a vettura ferma, alimentando un rotismo epicicloidale i cui rapporti sono selezionati da frizioni e nastri ad azionamento idraulico. Un cambio a doppia frizione usa invece due frizioni e quelli che sono in sostanza due cambi manuali gestiti da un computer, preselezionando la marcia successiva per cambiate velocissime. Il cambio a variazione continua rinuncia del tutto ai rapporti fissi, usando una cinghia o una catena che scorre tra pulegge a diametro variabile per offrire una gamma di rapporti continua, mentre un'auto elettrica a batteria spesso necessita di un solo rapporto di riduzione fisso, perché il suo motore eroga coppia su un ampio arco di velocità.

Per chi guida il vantaggio quotidiano è la facilità e la fluidità. Non c'è frizione da dosare nel ripartire in salita, non serve togliere una mano dal volante per cambiare marcia e non si rischia di spegnere il motore, tutti aspetti che riducono l'impegno e rendono nettamente meno faticosa la guida nel traffico stop-and-go. Le unità moderne sono anche davvero rapide: un buon doppia frizione o un automatico a convertitore di coppia a otto o nove rapporti oggi cambia più in fretta e con più fluidità di quanto la maggior parte dei conducenti riesca a fare con un manuale, e la spaziatura ravvicinata dei loro numerosi rapporti mantiene il motore nel suo arco più efficiente o più pronto.

La storia di questa tecnologia va dai primi automatici a giunto idraulico prodotti in serie tra la fine degli anni Trenta e gli anni Quaranta, passando per le unità a tre e quattro rapporti, fino ai cambi odierni con otto, nove o dieci rapporti, doppie frizioni e sofisticati software di controllo. I miglioramenti nelle frizioni di lock-up, che collegano meccanicamente il motore al cambio alle andature di crociera per eliminare lo slittamento e l'inefficienza del giunto idraulico, insieme ai software di controllo adattivi, hanno cancellato gran parte della vecchia penalizzazione sui consumi che un tempo giocava a sfavore dell'automatico.

Restano dei compromessi da valutare. Gli automatici costano in genere di più del manuale equivalente, possono essere più onerosi da riparare e i tipi più complessi possono richiedere fluidi specifici e manutenzioni periodiche. Alcuni conducenti rimpiangono anche il coinvolgimento meccanico diretto di un manuale, e un'unità a variazione continua mal calibrata può produrre il cosiddetto effetto elastico, con il regime motore che sale prima della velocità di marcia in accelerazione.

Il cambio automatico si contrappone al cambio manuale, che richiede al conducente di azionare frizione e leva del cambio. Come categoria abbraccia l'automatico a convertitore di coppia, il cambio a doppia frizione e quello a variazione continua, ciascuno una diversa risposta ingegneristica al medesimo obiettivo: cambiare marcia senza l'intervento del conducente.