Overdrive (rapporto in sovramoltiplica)

L'overdrive indica qualsiasi rapporto numericamente inferiore a 1:1, ossia in cui l'albero di uscita del cambio gira più velocemente di quello di ingresso. In pratica il motore ruota più lentamente dell'albero di trasmissione o delle ruote motrici, così che un'auto in marcia autostradale può mantenere un'alta velocità mentre l'albero a gomiti gira a regimi relativamente contenuti. Il concetto esiste per spezzare lo storico legame tra velocità della vettura e regime del motore: senza un rapporto in sovramoltiplica il motore dovrebbe urlare ad alti regimi in viaggio, consumando di più e usurandosi prima del necessario.

Dal punto di vista meccanico, l'overdrive può essere realizzato in due modi. L'approccio originario, comune dagli anni Trenta agli anni Ottanta, prevedeva un'unità epicicloidale separata imbullonata dietro il cambio principale, inserita da un solenoide o da un interruttore elettrico e agente sull'ultimo rapporto o sui due più alti. Un rotismo a sole e satelliti, bloccato o liberato da una frizione idraulica e da un nastro freno, portava la velocità di uscita al di sopra di quella di ingresso. L'approccio moderno progetta semplicemente l'ultimo rapporto, o gli ultimi rapporti, del cambio principale con un valore inferiore a 1:1, integrando la funzione anziché aggiungerla; un manuale a sei marce può avere la quinta intorno a 0,85:1 e la sesta vicina a 0,65:1.

I benefici sono una marcia più silenziosa, raffinata ed economica. Far scendere il regime, per esempio, da 3.500 a 2.200 giri/min a una costante di 110 km/h riduce gli attriti, il lavoro di pompaggio e la rumorosità, con un calo apprezzabile dei consumi autostradali e meno affaticamento nei lunghi tragitti. Riduce anche l'usura del motore lungo la vita dell'auto, poiché si accumulano meno giri per ogni chilometro percorso.

Il compromesso è la coppia. Poiché il rapporto moltiplica la velocità a scapito della forza motrice, una marcia in overdrive lascia poca riserva per accelerare o affrontare salite. Chiedere all'auto di affrontare una pendenza in overdrive affatica il motore, e la marcia viene così abbandonata, per intervento del conducente in un manuale o per kickdown automatico, ogni volta che un'accelerazione decisa o una salita ripida richiedono maggiore tiro. Nei vecchi sistemi a unità separata l'overdrive era di solito inibito sui rapporti più bassi proprio per questa ragione.

Comprendere l'overdrive chiarisce diversi concetti collegati. È una componente della scalatura complessiva dei rapporti di un'auto e collabora con il rapporto al ponte del differenziale per fissare il regime del motore a una data velocità. I moderni automatici a otto, nove e dieci rapporti contengono di fatto più rapporti in sovramoltiplica, consentendo una marcia molto allungata, mentre i cambi a variazione continua ottengono lo stesso effetto rilassato senza scalini discreti. In ogni caso lo scopo di fondo resta quello storico: lasciare che il motore proceda economicamente una volta che l'auto è in velocità.