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Como o câmbio CVT evoluiu e se popularizou nos últimos anos


Há quase quinze anos tive meu primeiro contato com um câmbio CVT, quando dirigi um Honda Fit pela primeira vez. Como todo motorista acostumado aos automáticos da época, estranhei duas coisas: a facilidade em ganhar velocidade e o fato de isso acontecer em uma rotação fixa do motor. Não gostei e mantive minha opinião quando viajei com um Sentra dois anos depois, mesmo impressionado com o consumo rodoviário do carro além dos 16 km/l com o carro cheio. Eu não me importaria em trocar 2 km/l pela sensação do motor enchendo nas acelerações.

O comportamento tedioso dos câmbios CVT sempre foi o principal alvo das críticas dos entusiastas e do público em geral. Além de não ter marchas o negócio parece um barco acelerando. Eu gosto de barcos, mas prefiro quando eles estão na água. Foi por isso também que nunca pensei em trocar meu velho Classe A por um B200 Turbo da geração seguinte. De que adianta ter quase 200 cv em um hatchback familiar se você não tem marchas?

Williams FW15C: nem com um motor de F1 o CVT soa bem

Essa mentalidade entusiasta em relação ao CVT é particularmente curiosa, porque a transmissão continuamente variável tende a ser mais eficiente se você quer ganhar velocidade e tem um motor adequado para isso. Na avaliação do Sentra SV em 2015, elogiei o comportamento do câmbio na estrada, dizendo que ele tinha “uma programação esperta capaz de responder rapidamente com uma relação adequada às intenções do seu pé direito” e que “em qualquer velocidade, o ponteiro salta para 4.000 rpm quase instantaneamente e o motor libera boa parte dos seus 20 mkgf de torque para empurrar os 1.322 kg do sedã decididamente”.

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O problema era como o ímpeto do motor chega às rodas. Com o câmbio CVT, tudo é muito suave e progressivo — e não apenas no Sentra, mas em qualquer carro com esse câmbio. Piora se o motor tiver menos torque e potência, como o March CVT ou o Fit de primeira geração.

As coisas começaram a mudar para o CVT no final da década passada, quando os fabricantes descobriram que a maior vantagem de ter uma transmissão continuamente variável também era o principal motivo pelo qual as pessoas não gostavam muito deles: a falta de conexão entre o som do motor e o ganho de velocidade, além da sensação de que o câmbio não decide o que quer fazer quando você alivia e retoma a carga do acelerador.

Só que a razão pela qual o CVT mantém a velocidade do motor e varia a relação do câmbio (e parece bobo quando você alivia e retoma a aceleração) é a eficiência. Não apenas quanto ao consumo, mas também quanto à utilização da força do motor. Se você quer ganhar velocidade, o CVT mantém o motor no ponto ideal entre torque e potência máximos. Se você quer economizar, ele mantém a velocidade do motor na faixa em que ele precisa de menos combustível para manter o movimento do carro. Para eliminar estes pontos de crítica dos consumidores, as fabricantes precisariam piorar o câmbio CVT. Ao menos do ponto de vista técnico sobre a eficiência. Felizmente, a eletrônica ajudou os engenheiros a encontrar uma solução muito melhor.

O câmbio CVT é o tipo de transmissão mais simples usado atualmente. Ele é composto basicamente por duas polias cônicas — ou seja: a sulco da polia (tecnicamente chamado gola ou garganta) tem a forma de um cone. Elas são ligadas por uma corrente ou correia, em um arranjo parecido com o de uma bicicleta com marchas. As polias do CVT são variáveis — o que significa que elas podem variar o diâmetro do sulco. Isso permite que elas assumam uma infinidade de relações entre si.

Por essa razão ele vem sendo cada vez mais adotado nos modelos mais populares (não em preço, mas em volume de vendas). Você pode usar um câmbio com diferentes programações para diversos carros, sem a necessidade de usar engrenagens diferentes — o que permite a economia de escala. Por exemplo: quando você tem um câmbio automático convencional, precisa montá-lo com relações adequadas à finalidade do carro e à curva de torque e potência do motor. Em um SUV ele terá um conjunto de engrenagens diferentes do conjunto usado em um sedã ou em um esportivo. No CVT basta programá-lo para assumir as relações ideais para a curva de torque e potência.

E aqui finalmente chegamos à solução dos engenheiros para a “aceleração de barco” do CVT: a programação da ECU do câmbio também permite que se crie um mapa com relações fixas como um câmbio automático convencional. É possível, portanto, criar um modo com simulação de marchas. Em um câmbio com simulação de seis marchas, por exemplo, a ECU é programada com seis relações fixas, que são selecionadas manualmente ou de acordo com a sequência da programação. A programação prevê que a relação seja mantida ao longo de uma faixa de rotações, sendo substituída pela relação (marcha simulada) seguinte no limite de rotações — ou pela relação anterior no caso de desaceleração.

Foi assim que os câmbios CVT evoluíram e se tornaram bem mais interessantes para o público geral — e até para os entusiastas. Quando avaliei o Civic Touring, gostei de ter um modo econômico para encarar o entediante Rodoanel a 100 km/h e depois ter sete marchas para escolher manualmente na hora de contornar as curvas daquela estradinha sinuosa onde gosto de avaliar os carros. Como não há uma troca de marcha acontecendo de verdade, a mudança de relação é rápida o bastante para divertir. Até mesmo o Subaru WRX adotou um câmbio CVT nesta atual geração, com um modo convencional para economizar combustível no trânsito e simulação de oito marchas para gastar naquela estradinha que só você conhece a gasolina que você economizou.

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Obviamente esta não é uma ode ao CVT: ele ainda tem pontos fracos que precisam ser resolvidos. O principal é que, por usar corrente ou correia, ele tem maior perda mecânica que os câmbios tradicionais com engrenagens. Ele também não consegue ser eficiente nas relações muito baixas ou muito altas, o que afeta o consumo de combustível nas velocidades mais baixas e a agilidade para sair da imobilidade.

Há ainda uma limitação inerente ao seu conceito: por usar polias e correias/correntes ele não suporta muito torque, sendo limitado a motores de deslocamento baixo (normalmente de dois litros ou menos) e não muito mais que 35 kgfm — caso do Subaru WRX. SUVs médios e grandes também não se dão muito bem com os CVT se forem muito pesados ou transportarem carga com frequência.

Por conta disso, eles exigem maiores cuidados que um câmbio automático. Apesar da simulação de marchas, o uso intenso severo nesse modo pode superaquecê-lo facilmente (pergunte aos donos do Mitubishi Lancer da atual geração). Além disso, a manutenção do câmbio CVT é mais frequente, com intervalos menores entre as trocas de óleo.

 

Tem solução?

Os fabricantes que apostam no CVT estão procurando uma forma de contornar estes problemas. A Nissan, por exemplo, trocou a corrente por roletes para eliminar as perdas, suportar maior torque e mudar as relações mais rapidamente. Isso permitiu que seu câmbio fosse usado nos motores V6 do Maxima e do Murano, porém alguns clientes ainda tiveram problemas com a transmissão, especialmente superaquecimento e ruídos.

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Já a Toyota desenvolveu um CVT “híbrido”, que usa uma engrenagem para as velocidades baixas e o par de polias para as velocidades mais elevadas. Batizado D-CVT, esse câmbio permite arrancadas mais vigorosas e melhor eficiência de combustível, pois a transmissão do torque tem menos perdas quando feita por engrenagem.

Além disso, por não ter que lidar com a alta carga das arrancadas, a correia pode ter um ângulo mais estreito, o que favorece a velocidade das mudanças de marcha. A ideia de usar as polias para altas velocidades também tem relação com a durabilidade: nessas velocidades a aplicação de torque é menor — voltando à analogia da bicicleta, é como pedalar em alta velocidade; você precisa aplicar menos força ao pedal.

Mesmo com seus pontos críticos, atualmente 10% dos carros automáticos vendidos em todo o planeta usam um câmbio CVT — um número duas vezes maior do que há 15 anos, quando usei o CVT pela primeira vez. Considerando que os automatizados de embreagem simples estão caindo em desuso (bem como os câmbios de embreagem dupla seca), a adoção dos câmbios CVT parece uma tendência em modelos mais leves e menos potentes.

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