Caixa de velocidades automática

Uma caixa de velocidades automática é uma caixa que seleciona e muda as relações de transmissão por si própria, libertando o condutor de acionar uma embraiagem ou de mudar manualmente. O condutor escolhe um sentido com o seletor, normalmente Park, Reverse, Neutral ou Drive, e a partir daí controla o automóvel apenas com os pedais do acelerador e do travão; a caixa lê a velocidade, a carga e a abertura do acelerador e decide quando mudar. Esta simplicidade, particularmente bem-vinda no trânsito intenso e nas subidas, é a razão por que a automática passou a dominar as vendas em muitos dos maiores mercados automóveis do mundo.

O termo abrange vários mecanismos bastante distintos e não uma só solução. A automática tradicional usa um conversor de binário, um acoplamento hidráulico que multiplica o binário a baixa velocidade e deixa o motor ao ralenti com o automóvel parado, alimentando um trem epicicloidal cujas relações são selecionadas por embraiagens e travões de cinta de comando hidráulico. Uma caixa de dupla embraiagem usa, em vez disso, duas embraiagens e o que são essencialmente duas caixas manuais comandadas por computador, pré-selecionando a velocidade seguinte para mudanças muito rápidas. A caixa de variação contínua dispensa por completo os escalões fixos, recorrendo a uma correia ou corrente a correr entre polias de diâmetro variável para oferecer uma gama contínua de relações, ao passo que um automóvel totalmente elétrico precisa muitas vezes apenas de uma redução fixa única, porque o seu motor entrega binário numa ampla gama de rotações.

Para o condutor, o benefício diário é a comodidade e a suavidade. Não há embraiagem para equilibrar ao arrancar numa subida, não é preciso tirar a mão do volante para mudar e não existe risco de o motor ir abaixo, o que reduz o esforço e torna a condução em parar-arrancar bastante menos cansativa. As unidades modernas são também genuinamente rápidas: uma boa caixa de dupla embraiagem ou uma automática de conversor de binário de oito ou nove relações muda agora mais depressa e com mais suavidade do que a maioria dos condutores consegue numa manual, e o escalonamento apertado das suas muitas relações mantém o motor na sua faixa mais eficiente ou mais reativa.

A história da tecnologia vai das primeiras automáticas de acoplamento hidráulico fabricadas em série no final da década de 1930 e na de 1940, passando por unidades de três e quatro relações, até às caixas atuais de oito, nove ou dez relações, com dupla embraiagem e software de comando sofisticado. As melhorias nas embraiagens de bloqueio, que ligam mecanicamente o motor à caixa em velocidade de cruzeiro para eliminar o deslize e a ineficiência do acoplamento hidráulico, em conjunto com software de comando adaptativo, apagaram grande parte da antiga penalização no consumo que outrora pesava contra a automática.

Permanecem compromissos a ponderar. As automáticas custam geralmente mais a comprar do que a manual equivalente, podem ser mais dispendiosas de reparar e os tipos mais complexos podem exigir fluidos específicos e manutenção periódica. Alguns condutores sentem ainda a falta do envolvimento mecânico direto de uma manual, e uma caixa de variação contínua mal afinada pode produzir a chamada sensação de elástico, com as rotações do motor a subir à frente da velocidade de estrada durante a aceleração.

A caixa de velocidades automática contrasta com a caixa manual, que exige ao condutor acionar a embraiagem e a alavanca. Enquanto categoria, abrange a automática de conversor de binário, a caixa de dupla embraiagem e a caixa de variação contínua, cada uma uma resposta de engenharia diferente para o mesmo objetivo de mudar de velocidade sem intervenção do condutor.