Quais os diferentes tipos de Caixas Automáticas e as suas vantagens/desvantagens

É provável que ande ativamente à procura de um carro com mudanças automáticas. As caixas automáticas são cada vez mais eficientes e mais práticas de usar em todas as situações de condução, mas principalmente em cidade. Também é verdade que mesmo para os entusiastas, ter um carro com caixa automática já não é aquele pesadelo, ou sacrilégio... Existem algumas que são até bastante agradáveis de usar e já nem falamos que a maioria dos fabricantes de super carros já nem oferece a opção de caixa manual. 

No entanto, há que ter atenção no momento de comprar um carro com caixa automática, pois existem bastantes tipos de caixa e cada um com os seus pontos fortes e fracos. Com este artigo espero que consigam perceber quais são os vários tipos de caixas automáticas que existem e quais as características que melhor se adaptam ao vosso gosto.

Existem 3 tipos de caixas automáticas: Caixa Automática de Dupla Embraiagem, Caixa Automática Conversor de Binário e Caixa Automática CVT (Continuously Variable Transmission).

1. Caixa Automática Dupla Embraiagem

Vou começar pela minha favorita que é a Caixa Automática de Dupla Embraiagem, ou DCT (Dual Clutch Transmission) Diz-se que é uma caixa de dupla embraiagem porque como o nome indica, esta tem uma embraiagem que opera as mudanças pares e outra que opera as mudanças impares. A velocidade de troca de mudanças é quase instantânea o que permite com que o motor não tenha interrupções de fluxo de potência o que ajuda em várias coisas, como tempos de aceleração mais rápidos e melhor economia de combustível. Em resumo esta caixa automática é a mistura de uma caixa manual e de uma caixa automática. A caixa robotizada aciona a embraiagem para a troca de mudanças, mas o condutor pode controlar quando quer mudar de mudança o que torna esta caixa, mais divertida e também mais eficiente.

A Caixa de Dupla Embraiagem foi criada pelo francês Adolphe Kégresse em 1939. As caixas manuais da altura eram difíceis de operar e então a ideia era fazer um sistema que não precisasse do condutor carregar em embraiagens e manusear a alavanca das mudanças para fazer passagens de caixa. 

O primeiro carro de produção a ter uma caixa de dupla embraiagem foi um Hillman Minx em 1959. No entanto era um pouco complexo e primitivo e esta tecnologia permaneceu dormente por alguns anos. Nos anos 70 esta tecnologia foi reativada por causa de uma coisa que se chama competição automóvel. Com a evolução da electrónica, as passagens eram super rápidas e isso significava uma grande vantagem para o mundo das corridas. No entanto só em 2003 é que estas caixas finalmente chegaram ao público em geral no VW Golf R32. 

Vantagens:

- Melhor economia de combustível

Devido à velocidade de troca de mudanças comparado com outras caixas automáticas a eficiência de combustível é 6% melhor. Também é normal que as caixas DCT tenham 7 ou 8 mudanças, estas mudanças extras ajudam a ter uma economia de combustível melhorada, mesmo comparando com um carro com caixa Manual de 6 velocidades.

- Mais rapidez

Uma pessoa normal demora cerca de 1 segundo a carregar no pedal da embraiagem, colocar uma mudança e soltar o pedal de embraiagem para trocar de mudança. Uma caixa de velocidade de dupla embraiagem troca de mudança em 10x mais rápido. Mais rapidez significa mais velocidade e menos tempo dos 0-100 km/h.

- Elimina erros por parte do condutor

Numa caixa manual é normal, por vezes, principalmente para os mais inexperientes, ou num momento de distração, deixar o carro ir abaixo, ou arranhar uma mudança, o que causa desgaste prematuro na caixa de velocidades e se o erro for mesmo muito crasso (Passar de uma sexta para uma segunda) pode partir o motor. Com a DCT nada disso acontece pois um computador super rápido e inteligente está a fazer esse trabalho e nunca falha.

- Mais opções de condução!

As caixas DCT são interessantes porque o computador pode realmente fazer por ele a troca de mudanças, mas a qualquer momento o condutor pode intervir e mudar as mudanças por si. Esta flexibilidade é o que torna estas caixas tão divertidas. Muitas vezes as caixas DCT têm patilhas no volante para colocar as mudanças ou têm uma alavanca, quer permite colocar e tirar mudanças como se tivéssemos num carro de rally com caixa sequencial. 

Contras:

- Manutenção cara

A manutenção destas caixas de velocidades pode ser cara, mas os benefícios, acabam por compensar.

2 - Caixa automática Conversor de Binário

Passamos então para a caixa automática conversor de binário. É uma tecnologia muito antiga que foi criada em 1905 pelo Dr. Hermann Föttinger. Esta caixa funciona com um arranjo de turbinas com um componente fixo em comum, as quais são ativadas mediante a pressão do óleo. A turbina ligada à cambota acompanha o movimento do motor e transmite a rotação à turbina associada à mudança, conforme o posicionamento do acelerador. Esse processo garante a rotação necessária para realizar a troca de mudanças. No entanto, quando o binário rotacional é transmitido através do deslizamento, ocorre uma leve perda de potência. Além desse aspecto, o funcionamento gera vibrações que são contrabalançadas por meio de várias tecnologias de amortecimento de torção.

O primeiro carro de produção com caixa automática de conversor de binário foi um Buick lançado em 1948 e a caixa de velocidades foi baptizada de Dynaflow. Escusado será dizer que na América, estas caixas foram um tremendo sucesso.

Vantagens:

- Custo de manutenção reduzido

As caixas automáticas de conversor de binário são tão antigas e simples em termos de design que são praticamente à prova de bala. No entanto é de referir que caso exista uma avaria, pode ser dispendiosa a reparação desta caixa automática.

- Suavidade nas passagens de mudanças

É um sistema muito suave a passar mudanças e bastante silencioso. Uma das razões para ser uma das principais escolhas para os carros de luxo.

Desvantagens

- Perda de potência

Como referido, normalmente estas caixas de velocidades sugam um pouco a potência disponibilizada pelo motor devido à sua natureza, o que pode significar não só menos cavalos de potência, mas também, menos eficiência de combustível.

- Mais consumos

- Porque é uma caixa de velocidades que não é tão eficiente a transmitir a potência do motor para as rodas, acaba por ter também uma penalização nos consumos.

- Grande e pesada

Outra desvantagem destas caixas é serem grandes e pesadas comparando com outras caixas automáticas.

 3. Caixa automática CVT

Finalmente chegamos à caixa automática CVT, é provavelmente a mais controversa e a que a maioria dos entusiastas de automóveis fogem a sete pés. Esta caixa não tem engrenagens que representam mudanças físicas, mas sim, duas polias de diâmetro continuamente variável ligadas por uma correia. Para a primeira velocidade a polia ligada ao motor tem a correia na posição de menor diâmetro e na polia ligada às rodas a correia está posicionada na parte da polia com o maior diâmetro. Com o andamento do carro a correia vai passando na polia ligada ao motor para uma posição com diâmetro mais curta e o contrário se passa na polia ligada às rodas. Esta forma de trabalhar garante uma linearidade na aceleração e a sensação de ter mudanças infinitas sem solavancos de uma caixa normal o que a torna bastante confortável. 

Acreditem ou não o primeiro conceito de transmissão variável foi desenhado em 1490 por Leonardo DaVinci. Aqui o objectivo do Italiano era tornar mais eficiente o trabalho agrícola feito por animais, ou seja, com menos esforço, puxar mais peso. Carregando no botão de fast forward histórico e depois dessa ideia de Davinci ter caído no esquecimento eis que em 1886 foi registada a primeira patente de uma Caixa de Velocidades CVT pelos engenheiros Daimler e Benz. A primeira vez que a CVT ganhou notoriedade foi em 1910 nas motos fabricadas pela Zenith. As CVT nas motos Zenith eram tão eficazes nas provas de "hill climb" que foram banidas da competição.

O primeiro carro de produção a ter uma Caixa Automática de Variação Contínua foi o DAF 600 de 1958, um pequeno carro Holandês de transporte de passageiros. O sistema foi baptizado de Variomatic. Hub Van Doorne (fundador da DAF) passou as patentes da Caixa Automática Variável para uma empresa chamada Van Doorne Transmissie e em 1975 a caixa CVT foi usada também no Volvo 340. Em 1989 a Subaru aplicou a CVT no Justy com sucesso tornando o carro muito eficiente. A partir daí os fabricantes japoneses adoptaram em massa a CVT e evoluíram-na imensamente até aos dias de hoje.

A CVT sempre foi associada a carros aborrecidos que foram feitos para serem eficientes, mas o que muitas pessoas não sabem é que a caixa CVT também teve uma breve aparição na Fórmula 1. 

No início dos anos 90 as equipas de F1 reconheceram que, uma vez que o motor está constantemente acelerando e desacelerando, raramente está a operar no seu potencial máximo. Para que um motor funcione no seu potencial máximo, é necessário que mantenha a sua rotação no pico da sua potência e binário - uma proeza que a caixa CVT é especialmente adequada para realizar. Aplicando este princípio as equipas mais abastadas desenvolveram caixas CVT com uma correia suficientemente forte para suportar as cargas de binário fenomenais que os motores de F1 eram capazes de produzir. A Williams foi a primeira a testar um carro F1 equipado com CVT em 1993 com David Coulthard ao volante. A caixa produziu resultados tremendos que fizeram com que o carro fosse vários segundos mais rápido por volta do que outros carros que usavam transmissões normais. Também era um carro que produzia um som diferente já que não havia quebras de rotação quando se mudava de mudança. Naquela altura a Williams estava a muito à frente da concorrência com suspensão activa, controlos de tração e outras inovações, se a Williams fosse para a frente com a CVT a sua vantagem seria ainda maior. Obviamente que a FIA não gostou e então no regulamento de 1994 introduziu a obrigatoriedade dos carros terem uma caixa de velocidades com mudanças fixas que podiam ir de 4 no mínimo a 7 no máximo. 

Para saberem mais e ouvirem um F1 com caixa CVT assistam a este vídeo interessante onde mostra um pouco do teste e desenvolvimento da caixa CVT para a Williams.

Vantagens:

- Economia de combustível

Devido à natureza desta caixa de velocidades de produzir "mudanças ilimitadas" consegue estar constantemente na melhor relação possível para poupar trabalho ao motor o que significa poupar combustível. Por isso é que os carros mais eficientes de combustão normalmente são equipados com caixas CVT e por isso é que a maioria dos híbridos também usa esta tecnologia.

- Aceleração contínua e confortável

A nível de conforto, podemos dizer que é uma caixa de velocidades excelente já que a sua progressão é contínua. É também muito eficaz nas subidas já que consegue sempre encontrar a relação perfeita para cada situação enquanto que outros carros com mudanças fixas, por vezes podem não ter a mesma resposta suave da CVT.

- Pequenas e leves

Como a CVT não tem mudanças fixas, não usa tantas engrenagens e peças para mudar de mudança, o que na prática significa uma caixa mais pequena e leve o que ajuda a poupar espaço no carro para outras coisas. 

- Fiabilidade

A caixa CVT tem menos peças o que para além de a tornar mais pequena e leve também, consequentemente, a vai tornar mais fiável. 

Desvantagens

- Custo de Manutenção elevado

As caixas CVT como disse anteriormente são bastante fiáveis, mas se precisarem de ser reparadas, são bastante dispendiosas de reparar e muitas vezes requerem a substituição total da caixa de velocidades por uma nova.

- Aborrecidamente eficiente

A caixa CVT funciona muito bem para poupar combustível e como tal sempre foi escolhida para carros com a missão de serem eficientes e embora as CVT tenham aparecido em alguns modelos desportivos, devido à sua natureza acabam por desconectar um pouco o condutor do carro, o que torna a experiência de condução monótona. Em carros ditos normais para uso diário a caixa CVT é mais adequada, mas como está constantemente à procura da "mudança" mais eficiente, demora um pouco na resposta de aceleração e também tem o efeito de colocar o motor em rotações muito altas para chegar à velocidade desejada o que normalmente produz imenso barulho para o habitáculo. Daí a ser muito importante fazer o test-drive a um carro com este tipo de caixa, pois a sua forma de operar é tão diferente relativamente às outras caixas, que normalmente as pessoas ou adoram, ou odeiam.