Como funciona um câmbio CVT?

Em Automóveis e veículos por André M. Coelho

As transmissões continuamente variáveis (Continuously Variable Transmission – CVT) são conhecidas por entregar uma experiência de condução suave e melhorar a eficiência do consumo de combustível. Mas como esse tipo de transmissão funciona?

Como funciona o câmbio CVT?

Uma transmissão continuamente variável, ou CVT, não tem relações de marchas formadas por engrenagens fixas, como uma caixa de câmbio manual ou transmissão automática. Em vez disso, uma transmissão CVT permite que o motor do veículo funcione através das revoluções por minuto (RPM) mais eficientes em uma série de velocidades dos veículos. A aplicação mais óbvia para uma transmissão CVT é quando você está tentando garantir a máxima eficiência de combustível. Mas essa é uma explicação até simples demais para um sistema que envolve um pouco de complexidade.

Os problemas do câmbio automático

Uma caixa de transmissão automática normal utiliza engrenagens que correspondam à velocidade do motor e sua RPM. Em baixa velocidade, o motor gira uma pequena engrenagem que está conectada a uma engrenagem maior, girando as rodas através de outros componentes de transmissão. Para cada revolução da engrenagem pequena, a engrenagem maior gira somente um pequeno movimento. É como usar uma engrenagem menor na sua bicicleta. E quando você dirige um carro na primeira engrenagem (mais baixa), você saberá que você pode aumentar o giro do motor e o carro não vai andar muito rapidamente, justamente por conta das engrenagens..

Em uma velocidade mais alta, é o oposto que ocorre. O motor gira uma engrenagem grande conectada a uma engrenagem pequena, e para cada rotação da engrenagem maior a engrenagem menor gira várias vezes.

Entre a primeira engrenagem e a última há outras relações de engrenagem, geralmente um total de seis, mas alguns modelos automáticos mais novos tem até nove. As combinações de engrenagens são cuidadosamente escolhidas para que o motor possa permanecer na sua melhor combinação entre rotações, potência, torque ou eficiência. Mas sempre há alguma perda, mesmo com mais velocidades. E montadoras também precisam desenvolver diversas tecnologias para lidar com a suavização das trocas de marchas.

Assim, o padrão automático fica um pouco comprometido porque o motor tem de escolher a partir de apenas algumas relações de transmissão. A razão pela qual isso não ideal é porque os motores são melhor otimizados para rodar apenas em uma faixa de rotação estreita. Quanto maior a gama de rotações que o motor precisa para trabalhar, mais problemas os engenheiros tem de solucionar. Existem diversos tipos de tecnologias para ajudar os motores a trabalhar em intervalos de rotações, mas, no entanto, o problema fundamental permanecerá.

Em um câmbio CVT, duas polias alteram seus tamanho para funcionar como engrenagens, mas em uma gama muito maior de opções para o motor do veículo. (Foto: Motor Show)

Câmbio CVT ou automático: as vantagens do CVT

Um câmbio CVT acaba com todas as engrenagens de um veículo. Em vez de duas engrenagens, há duas polias conectadas por uma correia. O motor gira uma polia, e a outra é conectada para transmitir a potência às rodas. A diferença principal é que o tamanho das polias pode mudar de pequeno para grande, com infinitas variações entre elas.

Assim, quando você ligar o veículo, a polia do motor estarpa pequena e a outra grande, como uma relação da primeira marcha. Mas como o carro ganha velocidade, a polia do motor é suavemente reduzida em tamanho, assim como a outra polia aumenta de tamanho. Na verdade, você está mudando de marchas o tempo todo. Há algumas maneiras diferentes de conseguir a variação no tamanho das polias, mas o princípio fundamental é sempre o mesmo.

O que isto significa para o motorista é que o motor pode ir diretamente para o melhor intervalo de rotação para uma determinada situação. Esta gama de rotações é tipicamente a que oferece a maior eficiência, mais potência ou mais torque. Uma vez na melhor rotação, o motor só mantém suas rotações e os tamanhos das polias . O resultado é uma “tocada” mais suave, mais eficiente e mais rápida do que um câmbio automático normal.

Cambio CVT: problemas

Há desvantagens, porém, no uso do CVT. A primeira está nas perdas de energia devido ao atrito, pois elas são maiores com o CVT, enquanto com sistemas normais a perda é bem menor. Como sempre, as novas tecnologias estão transformando o sistema e compensando a perda de energia.

CVTs também podem passar uma sensação horrível ao motorista. Como um faixa de borracha está se esticando ao dirigir um carro com CVT, muitos motoristas pensam que há algo de errado com o veículo. Isto acontece porque quando você dirige um carro com CVT, o motor saltará diretamente a um ponto de revolução específico e ficará nesse ponto enquanto o carro acelera. Isto pode parecer com uma embreagem deslizando, ou uma transmissão automática com defeito. Enquanto o carro ganha velocidade, não há muitos ganhos a serem realizados. Não conseguir o controle imediato do acelerador após a partida do veículo é algo que chateia muitos motoristas.

Assim, os fabricantes evitam o problema criando artificialmente engrenagens em seus sistemas de CVT. Estes são pontos predefinidos onde os engenheiros decidem que as duas polias terão certos tamanhos relativos, como engrenagens normais. Eles então definirão o câmbio CVT para corrigir os tamanhos da polia, e entregar mais rapidamente as mudanças de rotação às rodas.

Transmissões CVT também não pode lidar com tanta energia quanto transmissões convencionais, embora isso esteja mudando lentamente. Esta é uma das razões pelas quais você não vê transmissões CVT em carros de alto desempenho ou carros grandes. CVTs são freqüentemente encontradas em carros pequenos e SUVs. Pequenos veículos industriais, como tratores leves, muitas vezes usam esse sistema, e você pode ver esse sistema em motocicletas e veículos similares.

Então, CVT vale a pena?

Um carro com CVT será mais eficiente no uso de combustível do que um automóvel normal, particularmente no tráfego pesado ou quando você está mudando constantemente a velocidade. Deve ser mais suave e mais silencioso também. No entanto, quanto mais vantagens você obtém do sistema CVT, mais você terá a sensação estranha de aumentar a velocidade com a RPM do motor se mantendo a mesma. Se você pode conviver com isso sem problemas, então uma transmisão CVT pode funcionar muito bem ser para você, até melhor que um câmbio automático.

E o que vocês acham do câmbio CVT? Compraria um carro com esse sistema de transmissão?

Sobre o autor

O pai de André já teve alguns carros clássicos antes de falecer, como Diplomata, Chevette e Opala. Após completar 18 anos, tirou carteira de moto e carro, comprando então sua primeira moto, uma Honda Sahara 350. Fez um curso de mecânica de motos para começar uma restauração na moto, e acabou aprendendo também como consertar alguns problemas de carros. Seu primeiro carro foi uma Nissan Grand Livina de 2014 e pretende em breve comprar uma picape diesel. No caminho, vai compartilhando tudo que aprende no site Carro de Garagem.

Veja também