L’albero di innesto della frizione fa parte del sistema che collega e scollega in modo controllato il motore dal cambio, permettendo di trasmettere la coppia, avviare il veicolo, cambiare marcia e arrestarsi senza spegnere il motore. La frizione è un organo meccanico che ha la funzione di connettere a comando due alberi per permettere o meno ed eventualmente modulare la trasmissione del moto rotatorio.
In parole più semplici, la frizione è un meccanismo che, avvalendosi dell'attrito, consente di unire gradualmente il moto di due alberi che ruotano a velocità diversa. Questa sua caratteristica è molto utilizzata nell'ambito dei sistemi di trasmissione. La frizione è un innesto ad attrito che trasferisce in modo controllato la coppia motrice all'albero primario del cambio e che, quando serve, può interrompere completamente questo collegamento.
Nell’automobile, la frizione è inserita nella trasmissione tra il motore ed il cambio e permette il temporaneo disinserimento della coppia motrice prodotta dal motore per permettere il cambio della velocità e scollega le ruote dal motore quando il veicolo è fermo, mantenendo acceso il propulsore. La frizione garantisce al conducente operazioni di avviamento, arresto e cambio fluide combinando e separando la potenza del motore e la trasmissione.
Che cos’è l’albero di innesto della frizione
L’albero di innesto, insieme alla forcella, al cuscinetto reggispinta e al meccanismo di comando, trasferisce il movimento esercitato sul pedale fino allo spingidisco. Il movimento del pedale arriva, tramite una catena idraulica o meccanica, alla forcella e da qui al cuscinetto reggispinta, che applica una forza assiale alle linguette del diaframma in rotazione.
Ogni azionamento della frizione usura lentamente in primo luogo la forcella, in quanto dispositivo principale per il disinnesto, e a seguire l’albero e la boccola; a lungo termine, può comportare l’azionamento della frizione in maniera asimmetrica o un’incompleta corsa di disinnesto. Le conseguenze possono essere l’aumento dell'usura dei cuscinetti o difficoltà nel cambio marcia.
L’albero di disinnesto sostiene e guida la forcella durante la rotazione o lo spostamento necessario a separare il disco dal volano. Le superfici di contatto della forcella e dell’albero di disinnesto devono essere controllate con particolare attenzione, perché usura, mancanza di lubrificazione, deformazioni o rotture rendono difficile il movimento del meccanismo di rilascio.
A cosa serve la frizione
Il compito di innesto tra motore e cambio non consiste soltanto nell’innestare e disinnestare: la frizione gestisce l’intero aggancio. Il motore diesel non può scendere sotto un certo regime minimo, mentre il veicolo deve comunque partire da fermo. L'unico organo capace di risolvere questa contraddizione è la frizione: in partenza il motore mantiene il regime mentre l'albero primario parte da zero, e il divario di velocità viene colmato da uno slittamento controllato di pochi secondi.
Per esempio, per far partire gradualmente un'automobile con motore a combustione senza spegnere il motore, è necessario che la trazione sia applicata in modo progressivo ed è appunto la frizione che rende possibile ciò. Garantisce un avvio regolare dell'auto. Rende il processo di cambio marcia fluido e senza ostacoli. Evita il sovraccarico del sistema di trasmissione.
Oltre alla funzione di innesto, la frizione svolge altri tre compiti. Il primo è rendere possibile il cambio marcia: in un cambio sincronizzato serve interrompere la coppia sull'albero primario per innestare gli ingranaggi. Il secondo è filtrare le vibrazioni torsionali: ogni scoppio del motore invia un impulso alla trasmissione, attenuato dalle molle nel mozzo del disco. Il terzo è la protezione da sovraccarico: in caso di picco improvviso di coppia, la frizione slitta un istante proteggendo ingranaggi e albero.
Come funziona la frizione
La frizione trasmette la coppia attraverso l'attrito tra la sua parte attiva e la parte condotta, oppure utilizza un liquido come mezzo di trasmissione, oppure adotta la trasmissione magnetica. Questo design consente alla frizione di consentire alle due parti di ruotare l'una rispetto all'altra durante il processo di trasmissione, realizzando al contempo le funzioni di separazione temporanea e impegno graduale.
Il disco è compresso tra il volano e il piatto premente dello spingidisco; la compressione è garantita dalla molla a diaframma o, in alcune applicazioni pesanti, da un pacco di molle elicoidali. Quando il pedale non viene toccato, la molla preme il disco contro il volano e la coppia viene trasmessa: lo stato naturale della frizione è quindi innestata.
Premendo il pedale, il sistema vince la forza della molla e apre il collegamento. Le linguette del diaframma agiscono come leve, allontanano il piatto premente dal disco e interrompono la coppia. Agendo sul pedale si separano temporaneamente le due "placche" che collegano il volano all'albero motore, non permettendo il trasferimento della rotazione.
Nel momento in cui il pedale viene rialzato, il movimento del cuscinetto reggispinta e dello spingidisco avviene in direzione longitudinale verso il volano del motore. Quindi lo spingidisco andrà a premere sul disco frizione facendo in modo che questo aderisca pian piano al volano. Ciò avverrà finché non arriveranno alla stessa velocità di rotazione grazie all’attrito.
Il funzionamento della frizione si basa quindi su tre stati: innestata, in slittamento e disinnestata. La coppia trasmissibile è il prodotto di coefficiente d'attrito, forza della molla, raggio efficace della superficie e numero di superfici: quando scende sotto la coppia massima del motore, la frizione inizia a slittare.
Frizione innestata
Quando il pedale non viene toccato, la molla a diaframma preme il disco contro il volano. Il disco trasmette la coppia al mozzo scanalato e quindi all’albero di entrata del cambio. In questa condizione il motore e il cambio sono collegati e la potenza viene trasferita alle ruote.
Frizione in slittamento
Durante l’avviamento o l’innesto progressivo, il disco e il volano ruotano a velocità diverse. L’attrito porta gradualmente i due elementi alla stessa velocità, ma genera calore. Lo slittamento deve essere breve e controllato, perché uno slittamento prolungato deteriora il materiale d’attrito.
Frizione disinnestata
Quando il pedale viene premuto, il cuscinetto reggispinta aziona il diaframma e lo spingidisco si allontana dal volano. Il disco non viene più compresso e la trasmissione della coppia viene interrotta, consentendo il cambio di marcia o l’arresto del veicolo con il motore acceso.
Componenti principali della frizione
La frizione auto è costituita da volano o volano bimassa, disco frizione, spingidisco e cuscinetto reggispinta: tutti questi componenti sono fondamentali per garantire il corretto funzionamento del sistema frizione e devono quindi operare tutti correttamente perché una compromissione di uno di questi si ripercuote sull’intero sistema di trasmissione.
Parte attiva
La parte attiva comprende principalmente i componenti principali come il volano, lo spingidisco e il coperchio della frizione. Il volano fornisce la superficie d'attrito principale e la massa d'inerzia. Lo spingidisco comprime il disco contro il volano e lo rilascia al comando del pedale.
Parte condotta
La parte condotta è composta principalmente dal disco condotto e dall'albero condotto, cioè il primo albero della trasmissione, che è responsabile della ricezione e della trasmissione della potenza. Il disco condotto viene inserito sul mozzo scanalato, così che possa scorrere per alcuni millimetri.
È in lamierino d’acciaio ed è fornito di guarnizioni ad anello con alto coefficiente di attrito. Queste sono fissate al disco grazie a dei ribattini. Talvolta si possono trovare molle parastrappi che permettono un innesto più elastico e progressivo.
Parte di compressione
Nella parte di compressione la molla di compressione gioca un ruolo chiave, garantendo il perfetto innesto della frizione. La frizione può utilizzare una molla a diaframma oppure, in alcune applicazioni pesanti, un pacco di molle elicoidali.
Meccanismo di funzionamento
Il meccanismo di funzionamento copre la leva di rilascio, la colonna di supporto della leva di rilascio, il perno oscillante, il manicotto di rilascio, il cuscinetto di rilascio e il pedale della frizione, che insieme costituiscono il sistema di controllo della frizione.
Il cuscinetto reggispinta, o di disinnesto, consente di agire sul meccanismo in rotazione. Questo è infatti in grado di reggere una spinta assiale. Il cuscinetto guida della frizione, detto anche cuscinetto pilota frizione, ha invece la principale funzione di guidare l’albero di entrata del cambio, consentendo così il corretto funzionamento della frizione.
Albero di disinnesto, forcella e boccole
Il sistema di disinnesto comprende albero, boccole, forcella e cuscinetto reggispinta. La forcella trasforma il movimento del comando in una spinta sul cuscinetto, mentre l’albero sostiene e guida la forcella.
Manicotti di guida o forcelle di disinnesto deformati o usurati portano a un disallineamento e quindi ad un azionamento non uniforme della molla a diaframma. Il risultato è un'abrasione sproporzionata nei punti di contatto tra la molla a diaframma e il piatto di pressione che modifica la posizione assiale della molla a diaframma.
| Componente | Funzione | Sintomo tipico riscontrato sul campo |
|---|---|---|
| Volano | Fornisce la superficie d'attrito principale e la massa d'inerzia | Cricche termiche, deformazione, vibrazioni, usura precoce del disco |
| Spingidisco | Comprime il disco contro il volano e lo rilascia al comando del pedale | Slittamento, pedale duro, mancato disinnesto, sobbalzi in partenza |
| Disco frizione e materiale d'attrito | Trasmette la coppia per attrito e filtra gli urti torsionali | Slittamento, odore di bruciato, scatti, stridio metallico |
| Cuscinetto reggispinta | Trasmette la forza assiale alle linguette del diaframma | Ronzio o fischio che aumenta premendo il pedale, indurimento |
| Boccola guida o cuscinetto pilota | Centra l'estremità dell'albero primario del cambio | Mancato disinnesto, difficoltà nell'innesto marcia, rumorosità |
| Pompa frizione e gruppo pedale | Converte la forza sul pedale in pressione idraulica | Pedale che va a fondo, cedevolezza, innesto a scatti |
| Cilindretto ricevitore o servocomando pneumatico | Converte la pressione in movimento meccanico sulla forcella | Mancato disinnesto, perdita di fluido, pedale che si appesantisce |
La tabella va letta con attenzione: un unico sintomo dell'autista spesso corrisponde a più righe insieme, perché "la frizione non stacca" può nascondere aria nel circuito, una pompa esaurita, gioco nella forcella, una boccola guida usurata o un disco deformato. La diagnosi verifica quindi passo dopo passo l'intera catena di comando, non sostituisce un componente a tentativi.
Il materiale d’attrito e il disco frizione
Il materiale d'attrito della frizione è il rivestimento rivettato o incollato sulle due facce del disco; è la superficie su cui la coppia viene realmente trasmessa. Il suo compito è per certi versi paradossale: deve avere un coefficiente d'attrito abbastanza alto da trasmettere la coppia, ma anche una resistenza sufficiente a tollerare lo slittamento e il calore generato in partenza.
Nei mezzi pesanti moderni il materiale d'attrito è composito, con fibre di vetro, acciaio e ceramica in matrice legante organica; nelle applicazioni più gravose si usano segmenti ceramico-metallici, che resistono meglio al calore ma innestano in modo più brusco e, se usati male, trasmettono urti duri alla trasmissione.
Due elementi non visibili sono determinanti: il supporto elastico dei segmenti dà all'innesto una breve progressività, mentre le molle di torsione nel mozzo filtrano gli impulsi di scoppio; un disco con molle indebolite produce un tipico rumore metallico al minimo, dal cambio.
L'usura del materiale d'attrito procede secondo due meccanismi. L'usura normale è il consumo regolare dovuto allo slittamento controllato di ogni partenza. L'usura anomala nasce invece dal surriscaldamento: quando la temperatura superficiale supera il limite di resistenza del materiale, il legante di resina si degrada, la superficie si vetrifica e il coefficiente d'attrito crolla.
Un disco vetrificato può sembrare ancora spesso a sufficienza, ma non trasmette più la coppia. È questo il meccanismo dietro il classico reclamo "il disco c'era ancora, ma slittava".
Frizione monodisco, bidisco e multidisco
La frizione, solitamente a secco o a bagno d’olio, ha principalmente una struttura monodisco, bidisco o multidisco. La differenza tra questi, come si può intuire dai nomi, è dato dal numero di dischi presenti. Il loro numero influirà sull’estensione della superficie di attrito.
La frizione monodisco a secco lavora con un disco e due superfici d'attrito: è semplice, leggera e di facile manutenzione. La frizione bidisco a secco inserisce un disco intermedio e ottiene due dischi e quattro superfici d'attrito.
| Criterio | Frizione monodisco a secco | Frizione bidisco a secco |
|---|---|---|
| Numero di superfici d'attrito | Due superfici | Quattro superfici |
| Coppia trasmissibile | Inferiore a parità di diametro | Nettamente superiore a parità di diametro |
| Impiego tipico | Autocarri di media portata, distribuzione urbana, parte delle applicazioni su autobus | Trattori pesanti, motori ad alta coppia, cantiere e fuoristrada gravoso |
| Carattere di innesto | Più morbido, più tollerante in partenza | Più brusco, la precisione del disinnesto è critica |
| Capacità termica | Limitata, si surriscalda rapidamente con slittamenti prolungati | Calore distribuito su più superfici, ma comunque sensibile allo slittamento |
| Approccio in officina | Basta verificare verso e centraggio del disco | Va verificato anche l'ordine dei dischi, le guide del disco intermedio e il loro verso |
Raddoppiando il numero di superfici, a parità di forza di compressione e diametro, la coppia trasmissibile aumenta sensibilmente. L'errore di montaggio più frequente nei sistemi bidisco è il mancato scorrimento delle guide del disco intermedio: se i perni sono grippati, il disco intermedio non arretra premendo il pedale e la frizione continua a trasmettere parzialmente.
Frizione a secco e frizione a bagno d’olio
Nella frizione a secco, la frizione rimane in un ambiente isolato o viene lasciata parzialmente esposta all'aria, il che permette di ridurre al minimo l'assorbimento energetico della stessa, assorbimenti dati dall'attrito viscoso e dallo sbattimento con l'olio.
Nella frizione a bagno d'olio, l'elemento di attrito è immerso in un liquido refrigerante e lubrificante, che ne migliora la durata e la resistenza allo stress. Esistono inoltre frizioni centrifughe, caratterizzate da un funzionamento automatico legato ai regimi di rotazione, e convertitori di coppia, sistemi usati nei cambi automatici.
Tipi di comando della frizione
L'apertura, cioè il disinnesto, o la chiusura, cioè l'innesto, della frizione avvengono per via meccanica, tramite leve e/o cavi tiranti, per via idraulica, pneumatica o elettrica. Nelle automobili, quando viene premuto il pedale di comando, attraverso un sistema meccanico o oleodinamico, genera una pressione del meccanismo spingidisco e del relativo cuscinetto reggispinta.
Il comando idraulico è il più diffuso. La pompa frizione collegata al pedale mette in pressione il fluido, trasferito tramite tubo rigido e flessibile al cilindretto ricevitore, che spinge la forcella. Nei veicoli pesanti si aggiunge spesso un servocomando ad aria compressa, per mantenere accettabile la forza richiesta all'autista.
Il comando meccanico collega pedale e forcella con astina telescopica, tiranti e snodi; la cabina ribaltabile impone che parte della catena sia telescopica. Il vantaggio è di non dipendere da un fluido, lo svantaggio è che l'usura degli snodi genera gioco nel tempo.
| Tipo di comando | Come viene trasmessa la forza | Punto debole | Primo passo diagnostico |
|---|---|---|---|
| Tutto idraulico | Pompa, tubo rigido e flessibile, cilindretto | Ingresso di aria, perdita interna, fluido che assorbe umidità | Livello del fluido, tracce di umidità su tubi e cuffie, sensazione al pedale |
| Idraulico con servo pneumatico | Segnale idraulico, amplificazione ad aria compressa | Tenuta interna del servo, pressione di alimentazione aria | Pressione aria dell'impianto, rumore di perdita dal servo |
| Collegamento meccanico telescopico | Tirante, snodo e astina telescopica | Usura degli snodi, aumento del gioco, mancanza di lubrificazione | Misura del gioco libero del pedale, controllo degli snodi |
| Cilindro di disinnesto concentrico | Il cilindro attorno all'albero primario spinge direttamente il cuscinetto | Perdita all'interno della campana, difficoltà di accesso | Traccia di fluido sotto la campana, variazione della corsa del pedale |
Frizione a molla elicoidale e a molla a diaframma
La frizione a molla elicoidale è caratterizzata dalla distribuzione uniforme delle molle elicoidali lungo la circonferenza, che è ulteriormente suddivisa in due tipologie: frizione a molla circonferenziale e frizione a molla centrale.
La frizione a molla centrale è caratterizzata dall'uso di una o due molle elicoidali interne ed esterne per la compressione, gli assi di queste molle coincidono completamente con l'asse della frizione e le molle sono disposte con cura al centro della frizione.
La frizione con molla a diaframma, un tipo comune di frizione, ha due design strutturali: tipo a spinta e tipo a trazione. Nella struttura di tipo push, la separazione della frizione dipende dalla spinta in avanti del cuscinetto di rilascio; mentre nella struttura di tipo pull, la separazione della frizione viene ottenuta grazie alla forza di trazione all'indietro del cuscinetto di rilascio.
In base al verso di comando esistono due architetture. Nel tipo a spinta il cuscinetto spinge le linguette del diaframma; nel tipo a tiraggio le tira verso di sé. A parità di diametro offre una forza di compressione maggiore, per questo è diffuso sui trattori pesanti, ma smontaggio e aggancio del cuscinetto sono diversi; scegliere il kit sbagliato è un errore che spesso emerge solo al primo utilizzo.
Frizione che slitta: sintomi e cause
Lo slittamento della frizione si manifesta quando i giri motore salgono ma la velocità del veicolo non aumenta in proporzione. Il caso più evidente è l'accelerata brusca in marcia alta e a pieno carico: il regime sale di scatto, la velocità non arriva. L'odore di bruciato lo conferma, perché la superficie che slitta genera calore.
Durante il processo di guida, il camion mostrerà un'evidente mancanza di potenza, soprattutto quando si avvia con una marcia bassa, è difficile e non riesce nemmeno a partire sotto carico pesante. Tuttavia, il motore può funzionare stabilmente, il che di solito è accompagnato da un odore di bruciato.
La partenza in salita di un trattore a pieno carico è il momento in cui la frizione di un veicolo pesante è più sotto sforzo. L'autista accelera, rilascia il pedale, il mezzo si muove lentamente ma i giri motore non scendono come dovrebbero; dopo pochi secondi si avverte un leggero odore di bruciato.
Cause principali dello slittamento
La causa più comune è il materiale d'attrito usurato o vetrificato. La seconda è l'affaticamento della molla dello spingidisco: se la forza di compressione cala, la coppia non passa nemmeno con un disco integro.
La terza è la contaminazione con olio: una perdita dal paraolio posteriore dell'albero motore o da quello dell'albero primario abbassa il coefficiente d'attrito. La quarta è un comando che non rilascia completamente il disco: un cilindretto che non ritorna o un collegamento mal regolato producono slittamento parziale continuo anche a pedale rilasciato.
La superficie del disco di attrito può essere ricoperta di olio, causando slittamento. La pressione insufficiente della molla dello spingidisco della frizione, o anche la rottura della molla, porta ad una diminuzione della pressione positiva e dell'attrito.
Anche l'eccessiva usura della piastra di attrito o i rivetti esposti riducono l'attrito. Il disco condotto e il disco della frizione possono essere bruciati o deformati. Un gioco di regolazione della frizione troppo piccolo o incoerente può inoltre causare una mancanza di corsa libera del pedale.
Controllo dello slittamento
La procedura per verificare lo slittamento della frizione è relativamente semplice: dopo aver percorso un breve tratto di strada con il veicolo e azionato più volte la frizione per portarla alla corretta temperatura d’esercizio, occorre attivare il freno di stazionamento, inserire la marcia più alta e accelerare rilasciando la frizione fino a raggiungere un regime motore di circa 2.000 giri/min, mantenendo la velocità e innestando rapidamente la frizione.
Le verifiche pratiche devono essere eseguite in condizioni sicure e secondo le procedure previste per il veicolo. I valori di coppia, gioco, spessore e durata sono di riferimento generale; per i dati esatti fa fede il manuale di assistenza OE aggiornato per il codice motore e telaio del veicolo.
Frizione che non stacca: separazione incompleta
Il mancato disinnesto è la mancata interruzione del collegamento tra motore e cambio col pedale premuto a fondo. Il sintomo è difficoltà nei cambi marcia, rumore di ingranaggi che sfregano e uno scricchiolio inserendo, a veicolo fermo, la prima o la retromarcia.
Quando il pedale della frizione viene portato al limite, la trasmissione di potenza tra il disco attivo della frizione e il disco condotto non può essere completamente interrotta. Questo porta a difficoltà nel cambio di marcia, dentatura degli ingranaggi, incapacità di fermarsi dolcemente e surriscaldamento della frizione.
Cause della separazione incompleta
Tra le cause principali ci sono aria o perdita interna nel circuito idraulico e gioco eccessivo nel collegamento meccanico; entrambe assorbono parte della corsa. La terza è l'usura della boccola guida o delle scanalature dell'albero primario: se il mozzo non scorre liberamente sull'albero, il disco non si stacca dalla superficie anche se il piatto arretra.
La quarta è la deformazione del disco per il calore; nei sistemi bidisco si aggiunge il grippaggio del disco intermedio. Il disco condotto della frizione può essere deformato o molto arrugginito. La catena dell'albero della frizione può essere usurata e impedire il movimento del disco condotto.
Il gioco tra le tre griffe di rilascio della frizione e il cuscinetto di rilascio dovrebbe essere regolato tra 0,3 e 0,5 mm. La corsa a vuoto del pedale della frizione dovrebbe essere regolata tra 20 e 40 mm.
Le tre leve di rilascio possono non trovarsi sullo stesso piano di rotazione e la forza della molla può non essere coerente. Il disco della frizione può essere rotto o il cuscinetto della frizione danneggiato, provocando il movimento assiale della frizione.
Frizione che strappa e vibra
Una frizione che strappa, anziché slittare in modo uniforme, fa presa all’improvviso per poi perdere il contatto, e ciò si riscontra spesso quando nella fase di slittamento si verificano coppie alternate che causano vibrazioni della trasmissione. Tutto questo si traduce in vibrazioni, rollio od oscillazioni immediatamente percepibili dal guidatore.
Il veicolo vibra all'avviamento, soprattutto al minimo, abbassando la marcia e rilasciando gradualmente il pedale della frizione per avviarsi, il veicolo ha urti continui. Questi difetti non solo pregiudicano il comfort di guida, ma possono anche avere effetti negativi sulla durata della frizione.
Cause delle vibrazioni
Le superfici terminali delle tre teste delle leve di rilascio possono non essere sullo stesso piano. La forza elastica di ciascuna molla dello spingidisco può essere irregolare o una molla può essere rotta.
La piastra di attrito può essere arcuata e deformata. Anche un volano deformato, un disco contaminato, un montaggio non corretto o un disallineamento dell’albero possono generare un innesto irregolare.
La frizione deve essere regolata per garantire che le superfici terminali delle tre teste delle leve di rilascio siano sullo stesso piano. La molla rotta dovrebbe essere sostituita in tempo e la forza elastica di ciascuna molla dovrebbe essere uniforme. La piastra di attrito deve essere corretta, riparata o sostituita direttamente per garantirne la scorrevolezza.
Rumore anomalo della frizione
Una frizione rumorosa o che fischia è un segnale molto comune che mette immediatamente in allarme l’automobilista. I rumori della frizione possono essere molteplici e diversi: fischi causati dal contatto del cuscinetto reggispinta, un cuscinetto guida usurato o un albero non centrato.
Quando si preme il pedale della frizione, la faccia dell'estremità interna del cuscinetto di rilascio e la leva di rilascio emettono un suono continuo "clic, clic, clic" non appena entrano in contatto. Quando la frizione viene innestata all'avvio o staccata durante la guida, si può sentire un rumore e il veicolo può tremare.
Cause della rumorosità
Il cuscinetto reggispinta può essere privo di lubrificazione o danneggiato. Il piatto condotto o il piatto di pressione possono essere rotti. In questo caso la frizione deve essere smontata e le parti danneggiate sostituite.
Dischi di frizione dotati di pre-smorzatori potrebbero causare alterazioni del carico che si traducono in particolari rumori, che tuttavia non inficiano il funzionamento o la durata della frizione. Un rumore della frizione potrebbe essere dovuto anche a componenti montati non correttamente o al montaggio della frizione in posizione errata.
La causa di una frizione rumorosa potrebbe però essere anche un difetto costruttivo della frizione. Per individuare la causa di una frizione rumorosa occorre valutare se i rumori si sentono in partenza o quando si cambia marcia, o quando il pedale viene schiacciato o rilasciato.
Elementi da controllare
Lo smorzatore torsionale usurato può essere ricondotto a una guida a bassi giri o a giunti usurati della catena cinematica, con un conseguente sovraccarico dei componenti. Le piastre di copertura dello smorzatore torsionale lacerate possono dipendere dalla campana frizione e dalla flangia della scatola dell’albero a gomiti non centrate.
Scanalature provocate dall’usura sull’anello interno del perno di disinnesto possono tradursi in rumorosità o provocare un innalzamento della temperatura. La conseguente perdita di grasso può provocare un guasto del cuscinetto.
L’usura del profilo del mozzo può provocare rumori e problemi di trascinamento e l’assenza di collegamento tra motore e cambio. Le molle parastrappi rotte intorno al disco della frizione possono causare rumori e trascinamento compromettendo il funzionamento della frizione.
Problemi del sistema di disinnesto
Le forcelle di disinnesto delle frizioni dei veicoli industriali sono componenti fortemente sollecitati e trascurare eventuali malfunzionamenti può causare danni gravi a tutto il sistema frizione. Il corretto funzionamento del sistema di disinnesto è essenziale anche per quello delle trasmissioni manuali automatizzate.
Il disallineamento del cuscinetto reggispinta può derivare da manicotti di guida o forcelle di disinnesto deformati o usurati. L’azionamento non uniforme della molla a diaframma modifica la posizione assiale della molla e la forza di azionamento non è più sufficiente, il che si traduce in una frizione che slitta.
L'usura del meccanismo di azionamento richiederà nel tempo una maggiore forza sul pedale. Se uno degli elementi rivela usura, mancanza di lubrificazione, deformazioni o rotture, il meccanismo di rilascio diventa difficile da movimentare. Le conseguenze sono trascinamento, difficoltà di stacco o lentezza della frizione.
Il controllo manuale del movimento dell’albero di disinnesto non è un metodo corretto in quanto non sufficiente per il disinnesto. Solo un'ispezione visiva consente una valutazione chiara.
Montaggio dell’albero e del sistema di innesto
Durante gli interventi è importante seguire le istruzioni di montaggio per evitare di posizionare la forcella di disinnesto inclinata. Il primo segnale sarà l’innesto difficile della frizione. In più potrebbero verificarsi corsa del reggispinta ridotta e difficoltà di disinnesto.
A causa dell'inclinazione, la forza della molla a diaframma non è più efficace e la frizione inizia a slittare dopo un breve periodo di funzionamento. Un albero non centrato, un cuscinetto guida mancante o un movimento angolare eccessivo durante il montaggio del cambio possono inoltre danneggiare il disco e lo smorzatore torsionale.
Il cuscinetto guida deve essere controllato durante la sostituzione di una frizione e, se necessario, sostituito. Nel tempo l’usura può provocare un disallineamento angolare che, dal momento che l’albero non ha più un adeguato supporto, può danneggiare la frizione.
Durata della frizione e usura precoce
La durata di una frizione auto dipende dall’utilizzo del veicolo, dalle sollecitazioni a cui è sottoposta e dallo stile di guida. Al di là delle caratteristiche tecniche dei componenti, le sollecitazioni a cui è sottoposta la frizione e lo stile di guida hanno un impatto importante sulla durata di una frizione auto.
Utilizzare scorrettamente la frizione in salita, facendola slittare, oppure partire con una marcia troppo alta può accelerare l’usura. Anche decelerare e scalare con la frizione abbassata ha un effetto negativo, così come un eccessivo carico del veicolo.
La frizione deve essere in grado di trasmettere la coppia massima generata dal motore e disporre di una certa riserva di coppia. Deve essere accurata quando disinnestata e delicata quando inserita e avere buone capacità di dissipazione del calore.
L'inerzia rotazionale della parte condotta dovrebbe essere la più piccola possibile, in modo che la velocità possa essere facilmente modificata quando si cambiano le marce per ridurre l'impatto tra le marce. Allo stesso tempo, la frizione deve anche avere la capacità di mitigare l’impatto del senso di rotazione, attenuare le vibrazioni e ridurre il rumore.
La pressione della piastra di pressione e il coefficiente di attrito della piastra di attrito dovrebbero rimanere stabili per garantire l'affidabilità del processo di lavoro. Infine, la frizione dovrebbe consentire di risparmiare manodopera, essere facile da utilizzare e di facile riparazione e manutenzione.
Manutenzione e diagnosi dei guasti
La diagnosi deve partire dal sintomo, ma non deve fermarsi al componente più evidente. L'origine del guasto è spesso fuori dal terzetto formato da spingidisco, disco e cuscinetto reggispinta: una pompa frizione esaurita o un volano incrinato consumano in poco tempo anche un kit sano.
La verifica visiva delle condizioni della frizione da parte dell’autoriparatore resta un passaggio fondamentale per individuare la causa dei rumori della frizione. Occorre controllare il volano, il disco, lo spingidisco, il cuscinetto, l’albero di disinnesto, la forcella, le boccole, il cuscinetto pilota, il circuito di comando e il gruppo pedale.
Un unico sintomo può corrispondere a più guasti. La diagnosi deve quindi verificare passo dopo passo l’intera catena di comando, evitando di sostituire componenti a tentativi.
Se la causa è il sistema di disinnesto, può essere riparato rapidamente e i danni conseguenti possono essere prevenuti. I malfunzionamenti possono portare a lunghi tempi di inattività e quindi a costi elevati, perciò i primi segnali di malfunzionamento richiedono un controllo.
What is P0903: Engine Error Code Causes Explained
Quando la frizione non esiste
Se non esistesse la frizione sarebbe praticamente impossibile partire con l’automobile, poiché il motore non avrebbe sufficiente coppia per mettere in movimento il mezzo con un innesto secco della trasmissione. Quindi la frizione funge da mediatore tra il volano in movimento e il cambio ancora fermo.
Inoltre i cambi marcia sarebbero molto più difficili. In arresto il motore rischierebbe di spegnersi. La frizione rende quindi possibile la gestione progressiva della coppia e protegge il sistema di trasmissione dagli innesti bruschi.
Evoluzione storica della frizione
Il principale impedimento all'applicazione pratica del motore a combustione interna in veicoli terrestri era il fatto che, a differenza del motore a vapore e del motore elettrico, non poteva partire da fermo. Fino dalle prime automobili con motore a scoppio di Benz e Daimler ci si pose il problema di come trasferire il movimento del motore alle ruote in modo da avviare progressivamente la vettura.
Il sistema scelto fu quello a cinghia e pulegge, già in uso su altri tipi di macchinari statici. Con questo sistema si otteneva il duplice risultato di mettere in movimento gradatamente il mezzo tramite un voluto slittamento iniziale della cinghia e la possibilità di avere un primitivo cambio.
Le prime vere frizioni apparvero tra il 1899 e l'inizio del nuovo secolo con l'introduzione della frizione a cono: due superfici tronco-coniche, una delle quali rivestita di cuoio e l'altra in metallo, venivano spinte l'una contro l'altra da un sistema a molla tramite un meccanismo a leva o a pedale azionato dal guidatore.
La frizione a cono di cuoio mostrò presto i suoi limiti di utilizzo. Una prima alternativa, ma di scarso utilizzo, alla frizione a cono fu la frizione a tamburo, un sistema simile a quello dei tamburi dei freni.
Con l'aumento della potenza dei motori nemmeno questo sistema risultò più idoneo. Così si arrivò presto alle frizioni a dischi multipli in acciaio a bagno d'olio. Passando per le frizioni a disco unico a bagno d'olio con il sughero quale materiale d'attrito, successivamente, con l'evoluzione dei materiali, vennero finalmente realizzate le frizioni a secco a disco unico, il sistema comunemente utilizzato sugli attuali autoveicoli.
Comandi su automobili, motociclette e altri mezzi
Nelle automobili, quando viene premuto il pedale di comando, il disco ad alto coefficiente d'attrito viene allontanato rendendo libera la trasmissione del momento torcente e, di conseguenza, la potenza erogata del motore. In questa fase l'albero motore e l'albero condotto utilizzatore sono scollegati.
Nelle motociclette la frizione viene aperta per mezzo di una leva posta sulla maniglia di sinistra del manubrio. La frizione nella moto è attivabile tramite l'apposita leva e il funzionamento è pressoché identico, mentre le marce vengono cambiate col piede.
Negli scooter senza marce, nelle motoseghe, nei decespugliatori e in altri utensili muniti di motore a combustione vengono utilizzate frizioni centrifughe che, per effetto di masse soggette alla forza centrifuga, sono in grado di innestarsi automaticamente al crescere del regime.