Eccoci con il quarto articolo della saga “automobile”. Argomento di oggi: Frizione. Buona lettura!
Che cos’è la frizione?
La frizione è un innesto, ovvero un sistema di collegamento tra 2 alberi. Un innesto si differenzia da un giunto per la possibilità di inserire/rimuovere il collegamento: mentre un giunto è fisso, l’innesto è disinseribile.
La frizione serve a collegare il moto trasmesso dal motore alle ruote. Più nel dettaglio, esso mette in comunicazione l’uscita dell’albero motore con l’ingresso del cambio, secondo lo schema seguente:
La funzione della frizione, pertanto, è scollegare il motore dalle ruote nelle condizioni in cui non sia necessario il trasferimento di potenza, ovvero:
- quando l’auto è ferma
- quando è necessario variare rapporto del cambio
- durante l’accensione
Struttura fisica di una frizione
Una frizione, nella sua struttura più semplice, è composta da 2 dischi a contatto tra di loro, che per attrito trasferiscono la potenza alle ruote. Il disinnesto viene provocato dalla pressione di un pedale/leva, mentre la frizione viene innestata rilasciando in maniera progressiva tale elemento: il trasferimento di potenza sarà graduale, per evitare strappi. Tale configurazione è detta frizione monodisco
Andando invece più nel campo motociclistico, la configurazione che vediamo maggiormente è la frizione multidisco. Il funzionamento è il seguente: abbiamo una serie di dischi, con profilo dentato, permanentemente innestati in una “bussola” avente lo stesso profilo in negativo. Tra un disco dentato e l’altro sono interposti una serie di dischi collegati tra loro (in forma alternata con quelli dentati). Tali dischi sono in collegamento diretto con il motore: quando viene rilasciato il pedale/leva della frizione, essi andranno a contatto con quelli dentati, creando una sorta di “effetto sandwich” (tenuto tale da un sistema di molle) che li mette di fatto in movimento e trasferisce il moto alle ruote. Al premere del pedale, invece, i dischi verranno separati tra loro, dunque quelli non dentati proseguiranno a girare “a vuoto”.
Guardando l’immagine sopra, possiamo identificare quanto segue:
- I dischi indicati con il n.3 sono direttamente collegati al motore
- I dischi indicati con il n.2 sono folli, ovvero non collegati a nulla
- la bussola indicata con il n.1 è collegata all’albero di trasmissione (ovvero al cambio)
Quando viene rilasciato il pedale della frizione, delle molle pre-caricate mettono a contatto i dischi 3 con i 2. A loro volta, i dischi 2 trasmettono il moto alla bussola 1 e quindi al cambio. Quando schiaccio il pedale, si perde il contatto 3-2 (il contatto 2-1 è sempre attivo, ma senza 3 connesso non ho trasferimento di potenza al cambio).
Esiste una terza frizione, di tipo automatico, utilizzata principalmente su motori con cambio continuo (scooter, minimoto): essa è detta frizione centrifuga. Essa è composta da una cassa e da un disco con dei “ceppi” montati su perni sul diametro esterno del disco. Quando il motore gira al minimo, la forza centrifuga non è sufficiente a far muovere i ceppi, che quindi non innestano e lasciano svincolati tra loro disco e cassa. Quando la velocità aumenta, invece, questo innesto viene attuato e il veicolo inizia a muoversi.
Come si intende, una frizione centrifuga non viene manualmente innestata (come nei 2 casi descritti finora): risulta quindi adatta a tutte quelle condizioni in cui ho un collegamento diretto motore-ruote senza possibilità di disinnesto.
Convertitore di coppia
L’ultimo tipo di frizione che andremo ad analizzare è il convertitore di coppia. Questa tipologia di innesto ha un principio di funzionamento molto simile al giunto idraulico, ovvero sfrutta il movimento di un fluido per trasferire il moto da una parte all’altra, ma garantisce una progressione nel trasferimento di potenza, permettendo quindi una connessione/disconnessione non brusca.
Il funzionamento è il seguente: il motore viene direttamente collegato ad una girante, che farà da pompa e, pertanto, metterà in movimento una certa quantitá d’olio chiusa all’interno di una cassa. Per mezzo della forza centrifuga, tale olio passerà sui bordi della cassa ed arriverà ad un’altra girante dalla parte opposta, mettendo quest’ultima in rotazione. Per via dell’inclinazione delle palette, il fluido tornerà indietro, passando attraverso uno statore che lo direzionerà di nuovo verso la pompa, questa volta con un’inclinazione ottimale per ottenere un’incremento di potenza lato turbina.
Progressivamente le 2 giranti arriveranno ad equipararsi in termini di giri, esattamente cone succede per una frizione classica: a questo punto i due alberi verranno collegati in presa diretta.
Quando invece la macchina sarà al minimo, la potenza generata dalla pompa non sará sufficiente a mettere in moto la turbina, pertanto l’olio si limiterá a “scivolare” sulle palette di quest’ultima.
Conclusioni
Con questo si conclude anche questo articolo della saga “automobile”. Mi auguro che questa tipologia di articoli sia di vostro gradimento! Fatemelo sapere nei commenti. Noi ci risentiamo settimana prossima con un nuovo articolo
Un saluto
Luca