Velocidade contínua

Como funciona a tecnologia da Transmissão Continuamente Variável aplicada nos câmbios CVT e como ela evoluiu através dos anos; tecnologia equipa, no Brasil, modelos como Nissan Sentra, Renault Fluence e versões do Honda Fit
Texto: Fernando Lalli
Fotos: Divulgação

O câmbio CVT (Continuously Variable Transmission – ou Transmissão Continuamente Variável) é uma das novidades massificadas nos últimos 20 anos em matéria de inovações automobilísticas. Mas seu princípio de funcionamento vem muito antes da criação do automóvel: Leonardo Da Vinci foi o responsável pelos primeiros esboços do sistema de transmissão de força através de polias variáveis ainda no século XV. Entretanto, somente no final do século XIX o CVT foi patenteado e, depois do princípio ser utilizado em diversas máquinas, levou mais de um século para aparecer com mais frequência como tecnologia das caixas de velocidades nos carros de rua.

Câmbio Xtronic, com tecnologia CVT que equipa no Brasil os sedãs Renault Fluence e Nissan Sentra

O CVT consiste na adoção de duas polias de diâmetro variável ligadas entre si por correia ou outro sistema mecânico. Uma das polias está ligada ao motor pelo conversor de torque (polia principal) e a outra ao sistema diferencial (polia secundária). Conforme uma das polias diminui seu diâmetro “abrindo”, a outra aumenta seu diâmetro “fechando”, alterando a velocidade de rotação de seus eixos – algo semelhante ao sistema de marchas em uma bicicleta, mas obviamente menos simples.

A relação de diâmetro entre as polias, e a variação de velocidade de rotação, determina a força que é transmitida para as rodas, sem as escalas de marchas que existem em câmbios mecânicos ou automáticos, e fazendo com que o motor sempre trabalhe na rotação mais próxima da ideal. Entretanto, boa parte dos veículos equipados com CVT, hoje, possui relações pré-programadas que simulam marchas, podendo ser acionadas através de borboletas atrás do volante.

Entre os principais benefícios dessa tecnologia, estão o conforto do motorista e a possibilidade de economia de combustível, já que, teoricamente, o motor trabalha levando em conta a carga do motor e as condições de rodagem, e não “desperdiça” aceleração.

Apesar de se tornar cada vez mais popular, o desenvolvimento dessa tecnologia para que se tornasse robusta o suficiente para ser aplicada em automóveis em larga escala levou bastante tempo.

Aguentando a pressão

No final dos anos 50, começaram a ser fabricados os primeiros veículos equipados com câmbio CVT de série: os DAF 600, pequenos carros fabricados pela fábrica holandesa de utilitários, com motores de cerca de 600 cm³ de deslocamento e 22 cv. O motor de baixa potência permitia a aplicação da tecnologia, mas o material da correia que comunicava as polias (um composto de borracha) não resistiria a um motor com mais torque que aquele.

O pequeno DAF 600, primeiro carro de produção em série a receber um câmbio CVT

Várias tentativas de CVT foram feitas por outras montadoras nas décadas seguintes, como a Ford e a Fiat na Europa, no final dos anos 80. Mas foi o Japão quem quem abraçou a solução com mais força. Em 1987, a Subaru equipou o sedã Justy com um CVT eletrônico e se tornou o primeiro carro a ser vendido nos Estados Unidos com esse tipo de câmbio. Apesar de se tratar de um pequeno veículo com motor de três cilindros, a transmissão se mostrou pouco confiável e parou de ser exportado para a América do Norte em 1994.

Caixa CVT Lineartronic, da Subaru, que equipa os modelos Legacy e Outback

Já a Nissan (que, em 1992, também tentou aplicar um CVT no compacto Micra) desenvolveu um sistema semi-toroidal para a transmissão de movimento entre as polias, substituindo a correia, para que a caixa se tornasse mais resistente e pudesse ser aplicada em carros maiores. Assim, nascia a transmissão Extroid, instalada a partir de 1999 em grandes sedãs da marca. Mas o sistema se revelou caro demais e pouco “amigável” em climas frios, o que fez com que ele caísse em desuso e substituído apenas alguns anos depois pela caixa Xtronic, com polias ligadas por correia de metal, que aguentavam torque bem mais elevado.

O complexo sistema semi-troroidal da caixa Extroid, da Nissan

Também em 1999, a Audi começou a fornecer a caixa multitronic, disponível para as versões de tração dianteira e motor longitudinal dos modelos A4, A5 e A6. Apesar da caixa multitronic não ser compatível com os modelos de tração integral (tradição da marca) nem com motores transversais (caso do Audi A3), a unidade é uma demonstração de como a tecnologia evoluiu: o torque máximo suportado, nas versões atuais, é de aproximadamente 40 kgfm – algo que é gerado por grandes motores modernos de seis cilindros. Uma franca evolução desde as 600 cilindradas do DAF nos anos 50…

Novo material

O que permitiu o sucesso do sistema foi o desenvolvimento e a aplicação de novos materiais na correia – que hoje é feita em diversas ligas de metal. Em alguns modelos, como o Lineartonic da Subaru (aplicado nos modelos Legacy e Outback), a correia se assemelha a uma corrente com vários gomos paralelos. Na caixa Xtronic da Nissan, a correia composta por 400 lâminas de aço (semelhantes a grampos) unidas por dois anéis de aço de alta resistência.

A Nissan, aliás, é a fabricante de automóveis que mais investe nessa tecnologia. A montadora japonesa é proprietária da JATCO, empresa que detém nada menos que 55% da produção mundial de câmbios CVT, abastecendo também montadoras como Renault, Mitsubishi, Suzuki e Dodge/Jeep.

Um dos movimentos cruciais para a popularização do CVT fora do Japão aconteceu em 2006, quando a montadora japonesa decidiu substituir quase todas as opções de câmbio automático de sua linha nos Estados Unidos por caixas Xtronic. No Brasil, a marca japonesa disponibiliza a caixa como opção no sedã Sentra, enquanto que a outra montadora do grupo, a Renault, utiliza a Xtronic no sedã Fluence.

Entretanto, por ironia do destino, a Nissan não foi a pioneira em oferecer esse tipo de câmbio entre os modelos nacionais. Em 2003, a rival Honda lançou no Brasil o compacto Fit, o primeiro carro de uma fabricante instalada no Brasil a receber uma caixa CVT. O câmbio foi grande responsável pela ótima fama do carro no mercado, tanto entre proprietários quanto entre mecânicos. Uma história de pioneirismo bem diferente da contada lá fora, reflexo das novas tecnologias que serão o futuro dos powertrains daqui para diante.