Cambio sequenziale auto: come funziona, tipi, vantaggi e svantaggi

Non parliamo di vetture da competizione con sistemi notevolmente sofisticati, ma di una modalità di funzionamento di un cambio automatico o di uno robotizzato a gestione automatizzata, senza la necessità che ci sia il pedale della frizione.

Il conducente è il re assoluto: sceglie come e quando cambiare la marcia innestando quella che vuole. In un circolo virtuoso, l’uomo che comanda sulla macchina, proprio grazie all’elettronica del veicolo. È il pilota che dice no ai meccanismi i quali gestirebbero da sé la selezione dei rapporti. Col sequenziale, addio alla necessità di seguire uno schema a “H”: peculiarità che deriva direttamente dal mondo delle competizioni motoristiche.

Sommario

• Cambio sequenziale auto: come inserire le marce
• Tre tipi di cambio sequenziale
• Vantaggi del cambio sequenziale
• Svantaggi del cambio sequenziale
• Integrazione con l’Intelligenza Artificiale

Cambio sequenziale auto: come inserire le marce

Il cambio sequenziale è contraddistinto dalla leva del cambio solitamente posizionata sul tunnel centrale, con movimenti longitudinali per salire o scendere di marcia (+/-). Più il paddle al volante: due levette (una per salire e una per scendere di marcia) posizionate dietro il volante per un azionamento più rapido e senza distogliere le mani dalla guida.

Per inserire le marce, è sufficiente azionare una leva centrale o due levette, che sono solidali col piantone dello sterzo: basterà spingere o tirare la leva di pochi centimetri. Oppure sono montate sul volante. Unica accortezza, in base al modello di vettura, la spinta della leva si traduce in una scalata (ossia si va verso la marcia inferiore) o si passa alla marcia più lunga.

Con le palette al volante, la configurazione prevede il posizionamento a sinistra del comando per scalare (segno “-”) e a destra quello per il rapporto superiore (segno “+”). Di solito, “push” per salire e “pull” per scendere.

La centralina elettronica gestisce i tempi di innesto, l’eventuale sincronizzazione dei giri del motore (in scalata) e le logiche di funzionamento in varie modalità di guida.

Comunque, ogni sistema è dotato di dispositivi elettronici di protezione: il conducente non può portare il motore a un numero di giri troppo alto o troppo basso con cambiate sbagliate. Insomma, vietato sbiellare. Il dispositivo dà autonomia al guidatore, ma entro certi limiti.

Si ha sempre a disposizione la marcia desiderata, col motore al corretto regime per affrontare una particolare situazione di guida. Nel 90% dei modelli di auto, si guida con maggiore comfort e fluidità. Nel 10% dei casi, se la macchina è molto sportiva, la selezione sequenziale delle marce garantisce una maggiore rapidità d’azione riducendo al minimo la possibilità di errori alle andature più sostenute.

Tre tipi di cambio sequenziale

1. A innesti frontali (Dog Clutch). Utilizza anelli dentati (dog ring) che si innestano con le ruote dentate delle marce. Tutto molto rapido, ma talvolta a regimi alti qualche possibile rumore.

2. Manuali robotizzato (Automated Manual Transmission - AMT). L’azionamento della frizione e di selezione delle marce viene eseguita da attuatori elettroidraulici controllati da una centralina elettronica. Maggiore fluidità rispetto ai cambi a innesti frontali, ma meno rapidità.

3. A doppia frizione (Dual-Clutch Transmission - DCT). Questa tecnologia rappresenta lo stato dell'arte nel campo dei cambi sequenziali per auto stradali ad alte prestazioni. Il segreto risiede nell'impiego di due frizioni separate, ognuna dedicata a un set di marce: una gestisce le marce dispari (1ª, 3ª, 5ª), mentre l'altra si occupa delle marce pari (2ª, 4ª, 6ª). Questa architettura permette di preselezionare la marcia successiva mentre quella attuale è ancora innestata. Il passaggio da una marcia all'altra avviene in frazioni di secondo, tramite l’azionamento alternato delle due frizioni, garantendo cambiate rapide e fluide, quasi impercettibili per il conducente.

Vantaggi del cambio sequenziale

1. La possibilità di passare alla marcia successiva o precedente con un semplice movimento riduce i tempi di cambiata rispetto a un cambio manuale tradizionale. Risultato: accelerazioni brucianti e minore perdita di velocità tra una marcia e l’altra. C’è una minore interruzione della spinta propulsiva tra un rapporto e l'altro, migliorando sensibilmente le prestazioni complessive del veicolo. Si tenga presente che l’azionamento sequenziale è intuitivo. Non è necessario memorizzare uno schema a “H”, il che rende il cambio più facile da apprendere e da utilizzare, specie in situazioni di stress o di guida al limite.

2. La logica sequenziale riduce la probabilità di selezionare la marcia sbagliata, un errore che può avere conseguenze dannose per la meccanica.

3. L’automobilista mantiene un controllo diretto sulla selezione delle marce, potendo scegliere il momento ottimale per cambiare in base alle condizioni di guida e alle proprie preferenze.

4. Le levette (paddle) al volante offrono un’ergonomia eccellente, consentendo di cambiare marcia senza staccare le mani dal volante, mantenendo un maggiore controllo sulla sterzata. Sotto il profilo estetico, sono molto gradevoli.

5. Alcuni sequenziali moderni, come i DCT, offrono una maggiore efficienza quando serve una certa rapidità dei cambi marcia.

6. Su vetture sportive, il cambio sequenziale offre un’esperienza “racing”. Va tuttavia rammentato che occorre sempre e comunque rispettare il principio base del Codice della Strada: guidare con la massima prudenza.

Svantaggi del cambio sequenziale

1. Chi tende a dimenticare che la tecnologia è un aiuto per la guida sicura, e non un gioco, potrebbe anche utilizzare il sequenziale in modo improprio: si mette al volante come un automobilista aggressivo.

2. I sistemi di cambio sequenziale, soprattutto quelli più sofisticati come i DCT o i cambi a innesti frontali con attuazione elettroidraulica, sono più costosi. Il modello sale di prezzo. Considerando che, per gli aiuti elettronici alla guida e per i sistemi di sicurezza, oltreché per l’elettrificazione, i listini del nuovo salgono, questa è una goccia in più in un vaso che già è piuttosto pieno. Alcune implementazioni possono aggiungere peso complessivo al veicolo. La maggiore complessità meccanica ed elettronica può tradursi in maggiori costi di manutenzione.

3. I cambi a innesti frontali (rari), rapidissimi, possono risultare bruschi e poco adatti a un utilizzo quotidiano su strada.

4. C’è l’eterna lotta fra chi ama ogni avanzamento elettronico sulle auto, e chi viene definito purista: automobilisti che ritengono come la vettura vada guidata con cambio manuale, senza eccessive intromissioni da parte della tecnologia.

Integrazione con l’Intelligenza Artificiale

L’IA potrebbe giocare un ruolo sempre più importante nella gestione dei cambi sequenziali, prevedendo le intenzioni del conducente e selezionando la marcia ottimale. L’Intelligenza Artificiale misura la pressione sull’acceleratore e sul freno, l’angolo di sterzata e le condizioni della strada rilevate dai sensori del veicolo. Possibile anche che nelle auto ibride il sequenziale si integri in modo sempre più efficiente coi due motori (termico ed elettrico). Ottimizzando i passaggi tra le fonti di energia.

L'IA potrebbe ottimizzare i passaggi tra il motore termico e il motore elettrico, scegliendo il momento ideale per l'intervento di ciascuna unità di potenza e selezionando il rapporto di trasmissione più efficiente in base alla modalità di funzionamento del sistema ibrido: una sinergia preziosa per la riduzione dei consumi e delle emissioni, senza compromettere il piacere di guida.