Negli ultimi anni, il panorama delle trasmissioni automobilistiche ha visto una rapida e significativa diffusione dei cambi a doppia frizione (DCT), a scapito di altre tipologie come quelle con convertitore di coppia, manuali automatizzate o a variazione continua. Questa tendenza è motivata da molteplici ragioni, prima fra tutte la capacità di unire il comfort di una trasmissione automatica con i vantaggi intrinseci della trasmissione manuale, offrendo al contempo un'efficienza notevole e riducendo consumi ed emissioni. Il cambio a doppia frizione, conosciuto in tutto il mondo come DCT (Dual Clutch Transmission), rappresenta una conquista relativamente recente per l'automobile di serie, con la sua prima applicazione che risale al 2003, quando la Volkswagen Golf R32 ha iniziato a montare il celebre cambio DSG a 6 marce. Nell'arco di pochi anni, questa tipologia di cambio ha conosciuto un successo diffuso sia tra la clientela che tra i costruttori automobilistici.
L'Idea e lo Sviluppo del Cambio a Doppia Frizione
L'idea di un cambio che, sfruttando l'apertura sequenziale di due frizioni, permette a una duplice trasmissione meccanica di comportarsi come una singola automatica, ha radici lontane. Già nel 1939, l'ingegnere francese Adolphe Kégresse progettò un cambio di questo tipo, seppur solo sulla carta. Bisognerà attendere il 1983 perché l'idea venga messa in pratica, con il montaggio del PDK (Porsche Doppelkupplungsgetriebe) sulle Porsche 956 e successive 962, vetture che hanno corso e vinto nel Campionato mondiale sportprototipi. Anche l'Audi Sport quattro S1 del 1985 sfruttò questa tecnologia per velocizzare le cambiate e garantire un flusso costante di coppia alle quattro ruote motrici.
Come Funziona il Cambio a Doppia Frizione
Il principio di funzionamento che rende questa tipologia di trasmissione così prestazionale è dovuto al fatto che il cambio di rapporto avviene in tempi molto bassi, considerando il cambio costituito da due sotto-trasmissioni: una per i rapporti dispari e una per i rapporti pari. Il moto a ognuna delle sotto-trasmissioni viene portato da due alberi di ingresso di tipo "coassiale", inseriti uno dentro l'altro. Un albero permette di realizzare i rapporti dispari (1, 3, 5) con una frizione chiamata K1. L'altro albero gestisce i rapporti pari più la retromarcia (2, 4, 6 e R) con una frizione chiamata K2.
Con questa struttura, quando è innestato un rapporto, la gestione elettronica del cambio farà in modo di inserire anche il rapporto obiettivo previsto, tenendo in considerazione diversi parametri quali la velocità del veicolo, la posizione del pedale acceleratore, la coppia e il regime motore. Ciò permette il cambio rapporto semplicemente andando ad agire su quale delle frizioni stia portando il moto: K1 per le marce dispari, K2 per le marce pari o la retromarcia.
Esempio in Fase di Accelerazione
Se il veicolo si trova in fase di accelerazione in 3° marcia, il cambio innesterà anche la 4° marcia, senza che questa sia direttamente connessa alle ruote, per il fatto che la frizione K2, che gestisce le marce pari, rimane disimpegnata.
Esempio in Fase di Decelerazione
Se, invece, il veicolo si trova in fase di decelerazione in 3° marcia, il cambio opterà come rapporto obiettivo la 2° marcia.
Il grande vantaggio rispetto al cambio manuale tradizionale consiste nel fatto che il motore gira sempre al regime ideale, che non ci sono interruzioni nella motricità alle ruote e che l'utente finale gode di una fluidità di marcia difficile da ottenere in altro modo. Ancor più importante è il fatto che questi cambi a doppia frizione sono in grado di aumentare l'efficienza delle vetture riducendo consumi ed emissioni, esattamente il contrario di quanto accade solitamente con i cambi automatici tradizionali a convertitore di coppia.
Working of Dual Clutch Transmission (DSG)
Il Cambio Getrag Powershift su Ford Mondeo
La stessa tipologia di cambio a doppia frizione di Getrag, oggetto di questo approfondimento, viene installata su modelli del marchio Ford con il nome commerciale Powershift. Ford ha adottato il PowerShift su C-Max, S-Max, Galaxy, Mondeo e Kuga. Tutti i modelli dotati di motore 2.0 a benzina da 200 Cv e 2.0 TDCi 163 CV possono essere equipaggiati infatti con il PowerShift 6 marce, che ha un prezzo aggiuntivo compreso tra i 1.500 e i 2.000 euro. La stessa trasmissione è offerta a pagamento anche su Volvo C30, S40 ed S60 (circa 2.000 euro).
Il cambio con sigla 6DCT250, un tipo di Getrag a doppia frizione, equipaggia diverse vetture: Smart con il nome commerciale Twinamic, Ford "benzina" con il nome commerciale Powershift e Renault "diesel" e "benzina" con il nome commerciale DC4.
Caratteristiche Distintive del Cambio Getrag
Il cambio Getrag si differenzia da altre tipologie presenti sul mercato (come DSG, TCT, DDCT) per l'attuazione delle frizioni e la selezione/innesto dei rapporti, che sono di tipo elettromeccanica. Infatti, sfrutta 4 motorini brushless. L'innesto dei rapporti viene effettuato per mezzo di due tamburi innesto marcia; il primo lavora solo per la selezione dei rapporti dispari e il secondo solo per la selezione dei rapporti pari. L'innesto viene garantito dalla presenza di opportune scanalature ricavate dal corpo dei tamburi di innesto marcia che vanno ad azionare le forcelle di selezione. Questa particolare trasmissione non prevede service olio, in quanto le frizioni lavorano a secco.
Problemi Comuni e Manutenzione del Cambio Getrag Powershift
Come per le vetture della casa francese, anche i veicoli Ford equipaggiati con questa trasmissione possono incorrere nella stessa identica problematica legata all'usura delle componenti. Un utente con una Ford Mondeo del 2010 con cambio automatico ha segnalato di aver riscontrato strappi molto forti, specialmente alla partenza da fermo e durante i cambi di marcia, con veri e propri salti. Il venditore aveva erroneamente attribuito il problema a un recente cambio dell'olio del cambio, ma in realtà, per questa tipologia di trasmissione, non è previsto il service olio in quanto le frizioni lavorano a secco.
Usura delle Frizioni
L'usura delle frizioni può verificarsi in un range di chilometri solitamente compreso tra 120.000 km e 180.000 km, in base allo stile di guida o alla tipologia di strade percorse (circuito urbano, extraurbano o autostradale). L'usura si manifesta con innesti dei rapporti difficoltosi, accompagnati da eventuali strappi e da slittamenti delle frizioni. Questo è riconoscibile quando all'aumentare dei giri del motore non corrisponde un proporzionale aumento della velocità del veicolo.
La Soluzione: Service a Doppia Frizione
La soluzione a questa problematica è il service della doppia frizione. Il ricambio può essere acquistato presso la rete ufficiale o attualmente sul mercato attraverso i distributori Schaeffler in Italia, acquistando il Kit LUK Repset 2CT. Questo kit contiene nella confezione tutti i componenti necessari per effettuare correttamente la manutenzione.
Procedura Post-Sostituzione Frizione
Dopo aver completato la sostituzione della frizione, è fondamentale procedere all'apprendimento della frizione mediante l'utilizzo di strumentazione diagnostica.
ATTENZIONE: Il software di gestione del cambio non è lo stesso per i vari marchi!
Per i veicoli Ford, utilizzando la strumentazione diagnostica ufficiale Ford, è necessario:
- Lanciare "Funzioni di servizio".
- Selezionare "Apprendimento del sistema frizione".
In alternativa, se non si disponesse della strumentazione diagnostica ufficiale, si dovrà utilizzare una strumentazione diagnostica commerciale che supporti tale procedura o, eventualmente, se la casa costruttrice lo prevede, effettuare l'operazione in pass-thru.
La Diffusione dei Cambi DCT e l'Offerta sul Mercato
Da quella prima e solitaria Golf R32 DSG, sembra essere passato molto tempo, visto che i listini attuali propongono agli automobilisti quasi un centinaio di modelli con cambio DCT, ognuno chiamato in modo diverso con nomi commerciali che vanno dal semplice acronimo al più fantasioso appellativo. L'offerta dei cambi a doppia frizione rispecchia quello che è al momento un fenomeno prettamente europeo, ma che ha già cominciato a interessare i costruttori giapponesi e che Ford ha già preannunciato sulla Fiesta nordamericana. Tutti i DCT sono a 6 o 7 marce e, a parte rari casi, sono realizzati da poche aziende specializzate che adattano il prodotto alle esigenze dei costruttori. Il service doppia frizione è sempre più una manutenzione ordinaria. Rappresentando un mercato in rapida espansione, il service della doppia frizione non è più da considerarsi una rarità ma una manutenzione sempre più "ordinaria".
Principali Fornitori di Cambi a Doppia Frizione
BorgWarnerIn ordine alfabetico e per una primogenitura conquistata sul campo, si può cominciare da BorgWarner, l'industria statunitense che ha sviluppato assieme a Volkswagen il primo cambio DSG a 6 marce con frizioni in bagno d'olio e successivamente il DSG 7 marce a secco. Il gruppo tedesco, al momento il più attivo nell'offerta di cambi automatici a doppia frizione, propone il proprio DSG quasi sull'intera gamma di vetture Volkswagen, partendo dalla piccola Polo, passando per Golf, Golf Plus, Touran, Scirocco, Eos, Passat e finendo con la recente aggiunta di Tiguan. I motori su cui è disponibile il DSG sono il 1.2 e il 1.4 TSI (compreso l'ecofuel a metano della Passat), i 2.0 TFSI e i diesel 1.6 TDI e 2.0 TDI (140 e 170 CV), sia in versione DSG 7 che DSG 6. A Wolfsburg fanno pagare il cambio a doppia frizione prezzi che partono dai 1.400 euro per la Polo, passano per i quasi 1.800 euro della Golf e arrivano fino ai 2.400 euro del DSG sulla Passat.Situazione quasi speculare sul versante Audi, dove il nuovo cambio automatico si chiama S tronic (6 o 7 marce) e viene proposto su A1, A3, A4, A5, Q5 e TT, arrivando fino al limite dei 500 Nm di coppia del motore 3.0 TDI. Per le vetture di Ingolstadt l'S tronic è un optional che ha un costo aggiuntivo di 2.050/2.300 euro.Altrettanto articolata è l'offerta degli altri due marchi del Gruppo Volkswagen, vale a dire Seat e Skoda che con un esborso compreso fra i 1.400 e i 2.000 euro possono montare uno dei due DSG disponibili. La spagnola mette in campo Ibiza, Leon e Altea, mentre la Casa ceca risponde con il DSG sull'intera gamma, composta da Fabia, Roomster, Yeti, Octavia e Superb.L'americana BorgWarner equipaggia con un proprio DCT a 6 marce anche la sportiva Nissan GT-R, unica fra le vetture della Casa giapponese. Annunciato da più di un anno, ma non ancora disponibile sulle vetture a listino, è il C635 DDCT (Dual Dry Clutch) di Fiat, sviluppato dalla Casa torinese in collaborazione con BorgWarner per equipaggiare prima l'Alfa MiTo MultiAir (TCT) e successivamente altri modelli del Gruppo Fiat.
GetragProseguendo alfabeticamente è il turno di Getrag, colosso tedesco delle trasmissioni che vanta una serie di collaborazioni con varie case automobilistiche nel campo dei doppia frizione. Dalla Germania arriva infatti l'opzionale 7 marce di BMW M3, Z4 sDrive35is e 335i coupé e cabrio, il cui prezzo varia dai 2.500 ai 3.900 euro. Sempre Getrag sono gli sportivissimi cambi a 7 marce di Ferrari California, 458 Italia e Mercedes SLS AMG, compresi nel prezzo delle suddette supercar. Sportivo, ma non a questi livelli, è il 6 marce TC-SST della Mitsubishi Lancer EVO X, mentre il 6 marce che equipaggia Mitsubishi Outlander e le cugine Citroen C-Crosser / Peugeot 4007 (DCS) è un optional che costa circa 1.400 euro. Dodge Journey è al momento l'unico modello americano a potersi vantare del cambio automatico a doppia frizione, un 6 marce di Getrag che compare nel listino del SUV a 1.800 euro. L'ultimo dei Getrag arrivati sul mercato è anche il più economico: si tratta dell'EDC 6 marce di Renault, offerto in opzione a 1.250 euro sull'intera gamma Megane e Scenic motorizzata con il 1.5 dCi da 110 CV.
ZF e AltriAltro storico produttore di cambi automobilistici è ZF, che al momento fornisce solo la Porsche con due tipologie di PDK a 7 rapporti destinati a Boxster, Cayman, 911 e Panamera. A seconda del modello la Casa di Zuffenhausen fa pagare il PDK una cifra variabile fra 2.970 e 3.540 euro. Le uniche altre automobili al momento disponibili con cambio automatico a doppia frizione sono la Bugatti Veyron, dotata di un 7 marce realizzato dall'inglese Ricardo plc e la nuova McLaren MP4-12C, il cui cambio DCT 7 rapporti è stato sviluppato internamente dall'azienda di Woking. Gli ultimi annunci relativi a prossime adozioni di cambi DCT arrivano da General Motors per la futura GMC Granite e da Hyundai, che continua a proporre concept ibride con cambio doppia frizione come la i-flow o la ix-onic.
Working of Dual Clutch Transmission (DSG)
Supporto per la Manutenzione
La manutenzione può però nascondere delle insidie, per questo si rimanda alla documentazione originale o, in alternativa, effettuando l'accesso al portale REPXPERT (la registrazione è gratuita!). Su questo portale si può trovare un'assistenza tecnica post-vendita del prodotto completa di documentazione, consigli sugli strumenti da utilizzare e video di montaggio. Tutti elementi estremamente utili per un autoriparatore che si affaccia per la prima volta a questo tipo di operazione.