DCT, E-Clutch, Quickshift o cambio manuale? Vantaggi e svantaggi

Il cambio a doppia frizione DCT è da tempo il cavallo di battaglia tecnologico di Honda e dal 2010 rappresenta un'alternativa al cambio manuale classico nelle moto. Recentemente si è aggiunta l'opzione della Honda E-Clutch, in cui il controllo di una frizione convenzionale è gestito dall'elettronica. A completare il trio delle tecnologie di cambio alternative c'è il Quickshifter, già noto da tempo e ormai ampiamente diffuso grazie all'introduzione dei comandi dell'acceleratore elettronici. L'utilizzo di questi diversi sistemi varia da spesso spiegato a scontato, ma come si presentano dal punto di vista tecnico? Dove si verificano le maggiori usure? Quale sistema è il più pesante? Dove si trovano i maggiori rischi tecnici? Il nostro esperto di tuning e sviluppatore di moto Martin Bauer ha analizzato le tecnologie di cambio e chiarisce vantaggi e svantaggi.

Prima di parlare delle nuove forme speciali della tecnologia di cambio nelle moto, Martin Bauer spiega il cambio standard. Perché è necessario? Per partire da fermo, la potenza generata dal motore deve essere trasferita dall'albero motore alla ruota posteriore. A seconda di come si sceglie il rapporto tra l'albero motore e la ruota posteriore, è possibile raggiungere una certa velocità massima. Senza cambio, sarebbe possibile solo una forte accelerazione con poca velocità massima, o una velocità massima con poca accelerazione. Come se si guidasse solo con la prima o la sesta marcia. Ecco perché è necessario un cambio e nelle moto si è affermato il cambio a innesti frontali sequenziale.

Su due alberi, l'albero di ingresso e l'albero di uscita, sono montate di solito sei coppie di ingranaggi, ognuna delle quali rappresenta una marcia. L'albero di ingresso è collegato alla frizione, che trasmette la potenza dal motore, mentre sull'albero di uscita è montato il pignone anteriore, che nella maggior parte delle moto è visibile dall'esterno e mette in movimento la catena. Durante il cambio marcia, il movimento verticale del pedale del cambio viene trasformato in un movimento laterale lungo gli alberi. Per questa trasformazione esistono diverse soluzioni tecniche; in generale, un tamburo del cambio con scanalature fresate viene ruotato, spostando così le cosiddette forchette del cambio lungo gli alberi attraverso queste scanalature. Quando gli ingranaggi si spostano sull'albero, si sbloccano e si incastrano tra loro. Qui entrano in gioco le cosiddette "claws". Le estensioni laterali metalliche degli ingranaggi si agganciano al prossimo ingranaggio. Affinché queste "claws" abbiano il tempo di sbloccarsi o di incastrarsi, il cambio deve essere effettuato senza carico. Sotto carico e ad alte velocità di rotazione degli ingranaggi, le "claws" si limiterebbero a colpire invece di incastrarsi. Per ottenere un cambio senza carico, di solito si tira la frizione, separando così l'alimentazione di potenza dal cambio, consentendo di disinnestare la vecchia marcia e di innestare la successiva.

Questo descritto processo di cambiata con disinnesto della frizione, inserimento della marcia e riinnesto della frizione richiede un tempo piuttosto lungo, motivo per cui soprattutto nel motorsport si è cercato rapidamente di trovare alternative. In realtà, la frizione non è strettamente necessaria, poiché con un po' di pratica basta un rapido movimento del gas da aperto a chiuso con un impulso di cambiata preciso per far innestare la marcia nel cambio temporaneamente alleggerito. Molti motociclisti esperti cambiano così attraverso le marce. I primi sistemi Quickshift simulavano questo processo elettronicamente, interrompendo semplicemente l'accensione, o l'iniezione, o entrambe nel momento della cambiata. L'elettronica è più veloce e precisa dell'uomo, ma per il cambio non c'è in realtà differenza tra questi due metodi. Questa semplice tecnologia Quickshifter aveva però lo svantaggio di non funzionare in scalata. Infatti, il cambio non è privo di carico a gas chiuso, poiché durante la decelerazione agisce il freno motore.

Per compiere questo passo successivo, era necessaria la gestione elettronica dell'acceleratore, chiamata Ride-by-wire. In questo modo, l'elettronica di controllo è in grado di fare l'opposto del Quickshifter durante la cambiata in salita. Invece di togliere gas, viene dato un preciso colpo di gas che porta il regime esattamente al livello necessario per sincronizzare i due alberi nel cambio. Ora, i denti degli ingranaggi possono disinnestarsi e reinserirsi senza carico. Durante l'intero processo, la frizione non viene utilizzata.

I vantaggi dei quickshifter sono piuttosto evidenti e molti motociclisti sportivi non vogliono più rinunciare agli assistenti di cambiata sulla moto. Allo stesso tempo, si sente spesso anche la voce che i quickshifter sollecitino maggiormente i componenti del cambio. Martin Bauer spiega perché ciò è vero solo in parte. Se il timing delle interruzioni del carico non è corretto, il cambio può naturalmente essere danneggiato. Se, ad esempio, la potenza viene inviata nuovamente al cambio mentre la marcia successiva non è ancora completamente innestata con le linguette, queste possono colpire i bordi e arrotondarsi. Ciò porta al fatto che le marce non si innestano più o saltano fuori. Nei quickshifter aftermarket, un caso del genere può verificarsi con una cattiva taratura, ma nei produttori affermati con il know-how e le procedure di test adeguate nello sviluppo, Martin Bauer non vede un rischio maggiore per tali difetti. Se il cambio viene effettuato correttamente senza carico, i componenti non sono più sollecitati rispetto al cambio con frizione.

È particolarmente interessante che Honda abbia reintrodotto la frizione nel nuovo sistema di cambio E-Clutch. L'E-Clutch combina una frizione e un cambio tradizionali, ma il controllo della frizione può avvenire sia manualmente tramite cavo che elettronicamente. Funziona in modo che l'albero piccolo all'esterno del coperchio della frizione, a cui si collega il cavo della frizione, sia diviso in due parti. La metà superiore viene azionata manualmente tramite cavo, mentre la metà inferiore è controllata da motori elettrici. In questo modo, l'avanzata elettronica di controllo può dosare la frizione convenzionale senza che il pilota debba azionare la leva quando si ferma o parte. Tuttavia, poiché la metà superiore dell'albero si aggancia alla parte inferiore quando la frizione viene disinserita, è sempre possibile intervenire manualmente e "sovrascrivere" il controllo elettronico. Il cambio, invece, è completamente normale, e il pilota cambia le marce in modo classico. La frizione elettronica aiuta un po' durante i cambi di marcia, rendendoli più fluidi e permettendo di scalare sotto pieno carico o di salire di marcia durante la decelerazione. Abbiamo verificato quanto bene funzioni nella pratica nel test della Honda CB650R E-Clutch.

I vantaggi del sistema E-Clutch sono evidenti. Nel traffico Stop & Go, l'automazione della frizione offre maggiore comfort e i cambi di marcia con il Quickshifter sono più fluidi e sempre possibili. Come svantaggio, spesso si menziona l'aumento delle potenziali fonti di errore. Tuttavia, Martin Bauer non vede molti rischi in questo. Certo, i sensori e i motori elettrici dell'E-Clutch possono guastarsi, ma ormai questi componenti sono installati anche in quasi tutte le nuove moto moderne con tecnologia di cambio convenzionale. Di conseguenza, la tecnologia è ben sviluppata. Inoltre, la frizione non dovrebbe essere eccessivamente sollecitata dall'E-Clutch. Honda afferma che, durante i test approfonditi effettuati durante lo sviluppo dell'E-Clutch, l'usura delle piastre della frizione era allo stesso livello di quella della frizione manuale utilizzata da motociclisti esperti.

Nei cambi di marcia convenzionali, con o senza quickshifter, si verifica inevitabilmente una pausa nell'accelerazione o nella decelerazione, causando almeno lievi cambiamenti di carico. Per questo motivo, Honda ha iniziato già nei primi anni 2000 a pensare a come minimizzare questa interruzione e il sobbalzo durante il cambio di marcia. L'idea: affinché il cambio di marcia avvenga nel modo più rapido e fluido possibile, la marcia successiva deve essere già inserita prima che gli ingranaggi della marcia precedente si separino. Ciò ha portato allo sviluppo del leggendario cambio a doppia frizione DCT, offerto in numerosi modelli Honda. L'albero di ingresso del cambio è suddiviso in due alberi, ciascuno dotato di una frizione e tre marce (1ª, 3ª e 5ª marcia su uno e 2ª, 4ª e 6ª marcia sull'altro albero). Le frizioni funzionano indipendentemente l'una dall'altra. Ad esempio, se la prima marcia è inserita, la frizione della seconda marcia è già precaricata. Per passare alla marcia successiva, è sufficiente che la frizione 1 si disinnesti dalla prima marcia mentre la frizione 2 si collega alla seconda marcia. Questo può avvenire in modo sincrono, riducendo al minimo l'interruzione temporale e il cambio di carico. Ciò è combinato con un controllo elettronico del cambio, in modo che la moto possa cambiare marcia automaticamente, tenendo conto di ulteriori dati provenienti dai numerosi sensori e a regimi di rotazione predefiniti.

Molti vantaggi di questa tecnologia sono evidenti. Il tempo senza carico sulla ruota posteriore è ridotto al minimo e il cambio di marcia avviene in modo molto più fluido e senza scatti. Durante la guida sportiva si accelera più rapidamente e in modo più armonioso, mentre durante il tour rilassato il comfort aumenta grazie ai cambi di marcia automatici e quasi impercettibili. Inoltre, non è più possibile spegnere il motore, il che offre grandi vantaggi per i principianti o anche nell'uso fuoristrada, come ho potuto scoprire durante il test DCT in Islanda. Infine, la tecnologia DCT consente anche alle persone con limitazioni fisiche, che non possono più utilizzare un cambio manuale convenzionale, di guidare una moto.

Ma ci sono anche degli svantaggi? A causa dei numerosi componenti aggiuntivi, il sistema DCT aggiunge 10 chilogrammi di peso. Questo e il maggiore spazio richiesto sono i motivi principali per cui il DCT non è ancora stato adottato su nessuna moto sportiva, dove si lotta per ogni chilo. Tuttavia, per le moto da turismo, l'aumento di peso è meno problematico. Anche in questo caso, di fronte alla tecnologia complessa, ci si chiede quanto sia soggetta a guasti. Anche per il DCT non sembra esserci un rischio maggiore di guasti. Oltre alle elevate vendite del DCT e alla mancanza di notizie negative, il miglior esempio della sua affidabilità è probabilmente il nostro pilota di lunga distanza Varahannes. Sulla sua Africa Twin del 2016 ha percorso ormai 520.000 km. In tutti questi anni e chilometri, ha avuto solo un guasto al motore del cambio, nient'altro. Dopo oltre mezzo milione di chilometri, i dischi della frizione originali sono ancora nella sua Africa Twin, e questo nonostante utilizzi principalmente il DCT per frenare, risparmiando così le pastiglie dei freni. Si può quindi affermare con certezza che il DCT è molto robusto.

I cambi rapidi sono disponibili in una tale varietà e in versioni così diverse che non è possibile stabilire un prezzo fisso. Alcuni produttori chiedono 200 €, mentre altri offrono l'assistente di cambio solo in pacchetti accessori più grandi, che spesso superano i 1.000 €. Per un confronto, prendiamo come esempio il quickshifter opzionale della Honda CB650R, per il quale in Austria bisogna sborsare 222 €. Il sistema E-Clutch costa per la stessa moto un supplemento di 500 €. Il DCT è il sistema più grande con il maggior numero di funzionalità e quindi costa di più. A seconda del modello di moto, viene richiesto un supplemento di 1.000 a 1.200 €.