Tecnologia ABC: Q per aratro Q
Per la Q abbiamo dovuto usare il linguaggio fonetico... Q-Plung o, correttamente, frizione. Dopo il cambio, il motore e la catena/cardano, la frizione completa la trasmissione. È responsabile della trazione variabile.
A un certo punto, durante questa serie di tecniche, mi sono reso conto che verso la fine dell'ABC avrei dovuto affrontare alcune lettere difficili. La Q mi colpisce con forza. Beh, non è poi così male, mi sono ricordata del trucco con la fonetica, ed è così che ho trovato l'argomento di questa volta: la trama Q. Probabilmente tutti la usano migliaia di volte senza rendersi minimamente conto del ruolo importante che la frizione svolge nel nostro cammino su due ruote e del lavoro stressante che di solito deve svolgere nascosta ai nostri occhi. Ma non tutte le frizioni sono uguali! In linea di massima, ogni tipo di frizione serve a collegare tra loro due alberi per trasmettere la coppia. Esistono giunti rigidi, flessibili, mobili e smontabili, nonché tipi positivi e non positivi. Solo i giunti staccabili e non positivi sono utilizzati nelle moto, almeno nel contesto in cui sono comunemente intesi.
Adattamento forzato
Mentre l'accoppiamento di forma significa che due componenti sono uniti in modo tale che la forza è fornita esclusivamente dalla forma (ad esempio, gli ingranaggi), un accoppiamento di forza significa che la forza è trasmessa esclusivamente attraverso l'attrito tra la metà motrice e quella condotta, come in una trasmissione a cinghia trapezoidale - la controparte di questo accoppiamento di forma sarebbe la cinghia di distribuzione. Senza una frizione, non sarebbe possibile partire da fermi, cambiare marcia sarebbe problematico e anche fermarsi senza spegnere il motore sarebbe praticamente impossibile; i progettisti hanno capito subito che era necessario un collegamento staccabile tra l'albero motore e l'albero di ingresso della trasmissione. E preferibilmente uno che non si innestasse bruscamente, ma che permettesse uno slittamento variabile, cioè la possibilità di dosare la coppia e quindi di consentire un avvio regolare.
Materiale e design
Le soluzioni sono state presto trovate, ma all'inizio c'era ancora un po' di sperimentazione con il design e i materiali, come i rivestimenti in pelle e le ruote di frizione o le frizioni a cono. Tuttavia, i design che sono ancora oggi comuni e i materiali appropriati furono presto trovati. Oggi si distinguono frizioni a uno o più dischi, frizioni a secco e frizioni a umido, cioè frizioni che funzionano in bagno d'olio: la frizione a umido è la più diffusa.
Frizione monodisco
Il principio di una frizione monodisco (a secco) è ovvio: tra il volano e il disco pilota (entrambi collegati all'albero motore) si trova il disco della frizione, collegato all'albero di trasmissione e spostabile tramite scanalature, spesso chiamato anche disco di frizione. Quando la frizione non è azionata e completamente disinnestata, le molle premono il disco della frizione contro il disco della frizione e il disco della frizione contro il volano. La frizione è bloccata e prevale l'attrito statico, cioè non c'è slittamento e quindi la trasmissione è praticamente rigida. La velocità dell'albero motore corrisponde alla velocità dell'albero di ingresso della trasmissione: fin qui tutto bene, avremmo potuto fare a meno della frizione. Tuttavia, quando si aziona la leva della frizione, la nostra forza manuale viene trasferita alla leva di rilascio della frizione, che preme sul disco della frizione attraverso il cuscinetto di rilascio, dove viene spinto via o sollevato leggermente contro la forza della molla, creando un piccolo vuoto d'aria su entrambi i lati del disco della frizione - il flusso di forza tra il motore e la trasmissione viene interrotto a 100 %, e possiamo arrivare a un punto morto con una marcia inserita.
Problema di dimensioni
La frizione monodisco è utilizzata principalmente sulle auto, ma raramente sulle moto. Sebbene richieda una lunghezza complessiva relativamente ridotta e possa separare fino a 100 %, il diametro deve essere relativamente grande a causa delle due sole coppie di superfici di attrito. Ciò significa che è necessario più spazio, cosa che non accade con un quattro cilindri montato trasversalmente. Il design è ideale per le moto con motore montato longitudinalmente e trasmissione cardanica, come i boxer BMW o il V2 della Moto Guzzi. A causa del design e del grande diametro, tuttavia, la massa del volano è elevata. Questo è un bene per la fluidità di marcia, ma è un ostacolo per i giri rapidi e la riduzione della velocità.
Frizione multidisco in bagno d'olio
Come suggerisce il nome, la frizione multidisco utilizza diversi dischi disposti in serie: il cestello rotondo della frizione è montato sull'albero di trasmissione, con il lato aperto rivolto verso l'esterno e il cuscinetto situato alla base. È azionato dall'albero motore tramite un ingranaggio esterno. All'interno del cestello della frizione si trova il mozzo della frizione, che è collegato positivamente (!) all'albero di trasmissione tramite una dentatura e a sua volta ha una dentatura esterna. Esistono fondamentalmente due tipi di dischi della frizione: quelli con rivestimento che sono collegati al cestello della frizione tramite una dentatura esterna e sono quindi azionati dall'albero a gomiti, e altri, i dischi di frizione, che sono collegati al mozzo della frizione tramite una dentatura interna e quindi a loro volta azionano l'albero di trasmissione. Sono circa 8 per ogni tipo, che vengono impilati alternativamente per formare il pacco frizione.
La pressione deve essere
Manca ancora un componente, lo spingidisco. È l'ultimo componente che viene posizionato sul pacco frizione dall'esterno e avvitato sul mozzo della frizione. In linea di massima, preme i singoli dischi del pacco frizione per mezzo di 4-6 molle elicoidali, in modo da creare un collegamento di attrito e far ruotare l'albero di ingresso e il cestello della frizione alla stessa velocità. Quando si aziona la frizione, la piastra di pressione si solleva leggermente contro la forza della molla, il che significa che i singoli dischi non sono più premuti l'uno contro l'altro e non c'è più un collegamento di attrito.
Differenze di funzione
A differenza della frizione monodisco, la trasmissione di potenza non viene interrotta 100 % nella frizione multidisco. La corsa massima del sistema di rilascio della frizione è limitata, di solito non più di 8-9 mm, il che si traduce in soli 0,5 mm per coppia di dischi. Come se non bastasse, alcune coppie di dischi possono aderire l'una all'altra e quindi trasmettere involontariamente una certa quantità di coppia. Questo fenomeno è particolarmente accentuato con la frizione multidisco in bagno d'olio, comunemente utilizzata sulle moto. In questo caso, come effetto indesiderato, si verifica la cosiddetta coppia di trascinamento. Ciò significa che l'olio che aderisce tra i dischi trasmette una certa quantità di coppia e la frizione non si disinnesta completamente. Soprattutto quando il motore è freddo e l'olio motore è ancora denso e viscoso, fa un rumore terribile quando si innesta la prima marcia, facendo dubitare i passanti delle nostre capacità di guida. L'olio freddo e più denso aumenta ulteriormente la coppia di trascinamento e alcuni dischi si incollano. In queste situazioni è spesso difficile inserire la folle.
Il trucco 77
Prima di inserire per la prima volta la prima marcia, è consigliabile tirare più volte la frizione e contemporaneamente dare piccoli colpi di acceleratore per allentare il pacco dischi. Il prerequisito fondamentale è, ovviamente, che il gioco della frizione non sia eccessivo. Infatti, riducendo la distanza tra il manubrio e la leva, il meccanismo di rilascio non può compiere l'intera corsa e i dischi possono separarsi ancora meno.
Frizione in bagno d'olio?
Perché la frizione funziona solitamente in olio quando l'olio è apprezzato come lubrificante, mentre le frizioni si basano sull'attrito? Il design compatto è il risultato dell'idea di disporre gli alberi motore trasversalmente nel telaio. In questo modo, l'albero motore ed entrambi gli alberi di trasmissione possono essere disposti uno dietro l'altro. Nella maggior parte dei casi, la trasmissione finale è fornita da una catena, per cui non è necessario ricorrere a costosi e pesanti ingranaggi conici, che sono in qualche modo svantaggiati in termini di efficienza. Gli sviluppatori sono stati aiutati dal fatto che le forze da gestire all'epoca erano ancora gestibili e lo sviluppo dei rivestimenti della frizione è stato più rapido di quello delle prestazioni. Il cestello della frizione è azionato direttamente dall'albero a gomiti tramite un ingranaggio (rapporto di circa 3:1). Dato che una parte del rapporto di trasmissione complessivo è già stata presa in considerazione, sono possibili diametri significativamente più piccoli per le ruote dentate, il che non solo riduce il peso e la massa rotante, ma consente anche una riduzione della lunghezza del motore. La possibilità di disporre la frizione dietro l'albero motore ha aperto la strada anche ad alberi motore larghi per motori a quattro o addirittura sei cilindri.
Asciutto o bagnato?
L'olio ha effetti sia positivi che negativi sul funzionamento della frizione. L'effetto di raffreddamento e la migliore modulazione della frizione sono sicuramente vantaggiosi, in quanto la frizione si innesta in modo più fluido. Inoltre, lo sforzo di progettazione è minore perché l'albero motore, il cambio e la frizione si trovano nello stesso alloggiamento e utilizzano la stessa alimentazione di olio. Alcuni ritengono che l'usura della frizione che finisce nell'olio sia uno svantaggio importante e sono quindi ardenti sostenitori della frizione a secco multidisco, come sulle Ducati precedenti. Io penso che l'abrasione sia normalmente molto bassa e che il filtro dell'olio sia perfettamente in grado di estrarla in modo affidabile dall'olio del motore. Uno svantaggio indiscusso è che la coppia di trascinamento è leggermente maggiore quando la frizione a bagno d'olio è completamente innestata. Finora, i rivestimenti della frizione sono generalmente costituiti da una miscela di fibre organiche e resine composite che tengono insieme la miscela. Per le frizioni a secco si utilizzano anche rivestimenti metallici sinterizzati. Naturalmente, non sono completamente immuni da danni. Se la frizione viene lasciata macinare troppo a lungo, inizialmente si surriscalda e può anche bruciarsi. Con le frizioni a secco si avverte subito un odore dolce e pungente, come quello di un'auto guidata con il freno a mano tirato. Con le frizioni bagnate si sente l'odore dell'olio, ma l'odore è orribile!
Frizione centrifuga
I nostri amici della frazione scooter possono solo sorridere lievemente. Con loro, la ruota posteriore viene frenata con la mano sinistra. Il lavoro della frizione per l'avviamento è affidato a una frizione antisaltellamento ad azionamento centrifugo sul lato condotto del variatore. Ma questo è un altro argomento che non affronteremo in questa sede.
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