| Lezione N°9 Gli organi di trasmissione del moto: trasmissioni primarie secondarie cambi e variatori di velocità.
Salve, siamo giunti alla lezione n 9, dopo che abbimo descritto tutto il funzinamento dellunità termica e dei manovellismi, che trasformano energia chimica , in lavoro meccanico, in movimento, e dopo aver spiegato, tutti gli accesori che ne rendono possibile il funzionamento, giungiamo ad un altro importante capotolo.
una tra i maggiori difetti del motore a combustione interna sia esso diesel benzina o metalono, o altro prodotto chimico, 2 o 4 tempi o wankel.. oltre al bassisimo rendimento termico (più del 70% per cento dellernergia prodotta viene dissipata, tra calore attriti giochi mase volaniche inerzie ecc..) sta nel fatto della sua bassisima elasticità..
mi spiego, avete mai visto una macchina elletrica prendiamo ad esempio i radiomodelli da competizione, con un cambio di velocità?
no perchè questi motori oltre ad avere un alto rendimento specifico.. nn hanno un regime a cui devono ruotare o muoverisi per ottenere la massima potenza.
nel motore a combustione interna purtroppo, in fase di progetto anche riccorendo a valvole parzializzatrici sofisticati sistemi di iniezione e discarico... accensioni autoregolanti.. ecc si deve scegliere un range di giri, più o meno ampio rispetto al tipo di archiettettura e carrateristiche del motore in cui esso offre coppia e potenza massima.
prendiamo per esempio un motore 50 2 tempi da trofeo degli anni 60 70.. motori super spinto che giravano a regimi esorbitanti oltre 20 mila giri, da 20 30 cv roba da pazzi .. potenze specifiche.. incredibili, oltre 250 cv litro, calcolate che già raggiungere 1 cv per ogni cm cubo di cilindrta e un impresa mastodontica..
questi motori però offrivano la loro potenza massima ad un range di giri ristrettisimo, e molto alti, per esempio dai 17 mila giri ai 19 mila giri, se si scndeva troppo di giri il motore si spegneva anche a 10 mila giri per esempio, perchè la coppio era pari quasi a 0.... eesendo però così ristretto il campo di utilzzo, nn si può colleggare direttamente il motore alla ruota .. come su ciclomotori come bravo o ciao, perchè cio comporterebe ladozione per esempio di rapporti finali di trasmissione .. molto corti, perchè senò il motore nn potrebbe girare a i giri alti per cui è stato progettato, infatti e troppo lunghi questo nn avrebbe la coppia.. ovvero la forzo, per trascinare in avanti la massa del mezzo.
per questo si rende indispensabile per un mezzo veramente performante.. e che abia sia doti di accellerazioni sia di velocità, un cambio o un variatore di velocità.. ovvero un sistema di varia costituzione che inserisce diversi rapporti in base alla velocità per tenere sempre il motore nel range ideale di giri.
partendo da fermo con un rapporto molto corto, e man mano che la velocità sale allungandole in questo modo il motore nn scende dal suo campo di giri d ottimale ma riesce ad andare molto forte lo stesso.. (si parla di velocità del veicolo.
attualmente i due sistemi più diffusi e prestazionalmente miglori sono due:
- cambio di velocità a ingranaggi mobili
- cambio di vel,ocità a semipulegge mobili
i due sistemi sono concettualmente diversi.
il primo viene utilizzatyo principalmente sui mezzi di grossa cilindrata ed elevate prestazioni. anche iper il suo costo, che su un mezzo piccolo sarebbe difficilmente ammortizzabile.. e in dote della su robustezza e capicità di trasmettere coppie .. ovvero forze molto elvate.
il secondo viene utilizzato principalmente su mezzi di piccola cabutare con basse cavallerie, in quanto tende a dissipare molta potenza, e nn è molto resistente.
il cambio di velocità a ingranaggio, è costituito solitamente da due alberi di trasmissione, il primario, colleggato direttamente allabero motore (tra cui sono intrapposti alcuni sistemi che illustreremo di seguidocome la frizione) e il secondario, il secondario detto anche condotto (perche appunto viene "condotto" dal primo , trascinato mosso) e trasmette il moto alla/e ruota/e o ad altri organi intrtapposti (dfferenziali,chinghie pulegge alberi catene ecc..)
entrambi gli alberi ruotano su cuscinetti a rulli o sfere, o bronzine sui modelli nnn destinate a competizioni.. per diminueri gli attriti e i giochi.
su questi aberi sono montati vari ingranaggio, per ogni albero il numero e lo stesso, e contando le coppie , si può sapere quanti rapporti.. o velocità possiede questo cambio.
speciali cavaletti o forchette mosse dalla leva del cambio, muovono questi ingranaggi, staccandoli.. ovvero lasciondoli liberi dall'abero, o ingranandoli tra loro, e rendendoli solidali ai rispettivi alberi in modo da trasmettere il moto..
solitamente lavorano una coppia di ingranaggi alla volta , mentre il antri nn sono ingranati e nn trascino quindi i due alberi.
questo cAmbio
di solito è immersio in un bagno dolio specifico per ridurne i notevoli atrivi volventi e radiali.
il secondo tipo di cambi è costitituito da due gruupi di pulegge. ovvere due semniconi contrpposti nella cui insenatura scoore una cinghia trapezoidale, liscia o dentata.
queste due coppie di pulegge sono posizxione in asse.. e la chingia le colllega e trasmette il moto.
la prima puleggia è colleggata allbero motore , la seconda alla ruota ( tra cui si travano alkuni organi come rapporti e frizione).
la posizone neura di partenza e costituita dalla puleggia dellabero tutta aperta con la chinghia posizionata nel diametro minore, e in quella posteriore tutta chiusacon la chinghia posiziona nel diamre maggiore.
allanteriore è colleggato il variatore, un congegno dotato di piste di scorrimento su cui scroono speciali rulli, con un peso calibrato, che al salire dei giri, grazie alla forza centrfiga si spostano su queste piste che sono ascendenti, sopra queste piste è posto, un piatello che suspigne, una puleggia anteriore, chiudendo, lanteriore, cosi la chinghia si sposta verso il diametro maggiore allungando il rapporti, nel frattempo, la chiusura delle puleggie allanteriore e contrastata da unamolla appunto molla di contrasto, con molla di contrasto e rulli si tara la trasmissione.
ricapitolando se nn avete capito entrambi i sistemi funziona per trasmissione di forze per attrtito, diretto nel caso degli ingranaggio per il cambio a marce, e indiretto tramite chingia e pulegge in quello automatico da scooter.
in entrambi i casi ma più nel secondo possiamo citare la bici come esempio, facendo finta di avere 3 marce davanti dai pedali) o sul rochetto anteriore x essere più tecnici, e 3 dietro..
sapete che se davanti selezionioniamo una corona più grossa la pedalata diventa più dura, quindio se partiamo da fermi ci conviene partire con la corona più piccola, e viceversa al posteriore, una corona più grande ci dona una trasmissione più morbida e pronta, e con una corona più piccola più velocità..
quindi la trasmissione fa uguale con la differenza che le semipulegge si aprono da un lato e si chiudono da un altro proporzionalmente, nn come nelle bici dove posiamo selzionare, la prima corona davanti e la 3 dietro (nn troppo distanti senò la catena lavora male e va sprecata più energia)... quindi se volessi simulare dovremmo per esempio, avere la corona più piccola davanti e quella più grassa dietro, poi entrambe quelle di mezzo, e dopo, la più grande davanti e la più piccola dietro, partendo con un rapporto molto corto e allungandolo progressivamente.
perchè per esempio.. mettiamo che voi partitiate in bici, con ingranato la corona più grande davanti e la più piccola dietro, avrete un rapporto molto lungo, e metiamo che la forza nelle vostre gambe (che equivale alla coppia in netwonmetri del motore) nn riesca a far avanzare la bicicletta..
quindi capite tutto, msopratutto i motori elaborati hanno pèoca coppia e quindi partono con rapporti corti, che si allungano man mano...
da questo ragianamento, potete capire anche un altra cosa per aumentare la velocità massima di un qualsiasiveiocolo a motore.. o aumentati i giri massimi e quidi la potenza.. o la coppia montando rapporti più lunghi..
perchè se voi andate anche con lamarcia più corta in biciu, ma pedalate a 6000 contro uno che con le più morbide ne fa 1000 andrete più forte..
ma se magari voi avete dei polpacci come quelli di amstrong e riuscete a partire da fermi coi rapporti più duri, ma avete più forza nelle gambe, magari andate anche più forte..
e lo steso nel motore magari voi montate corona e pignone più lunghi di un altro anche se nn avete gli stesi cavalli ma andate di più..
il discorso è identico per gli ingranaggi, la corona anteriore si riferisce al ingranaggio conducente quello che viene fatto ruotare dal motore e come corona dietro (appunto detta corona) quello condotto dal primo, il principio della trasmissione delle forze.. e il medesimo ma tramite contatto diretto con organi dentati (ruote dentate dette ingranaggi).
quindi prendiamo in esame un cambio 6 marce di una normae motociclett tempi, relativmente semplice.
abbiamo i due alberi, primario e secondario condotto.
mettiamo che il nostro cambio abbia 6 rapporti.
su ogni albro sono montati un numero di ingranggi pari al numero delle marce-rapporti, quindi in questo caso sono 12, gli ingranaggi si accoppiano a 2.
in posizione neutr ovvero la folle, gli ingranaggi sono tutti liberi i ruotare sui propri aberi, il primari che viene fatto ruotare dalla frizione, gira ma nn trasmette energia al secondario, (anche se gli attrtiti in gioco a olte tendonoa farli leggermnte muovere, sopratutto quando si avvia la moto a freddo, se notate tende ad andare un po avanti).
quando noi muoviamo il pedale del cambio, facciamo ruotare un perno che ho colleto ad un orgno con lveraggi detto crociera del cambio, che va ad agire u un atro perno , che vien fto ruotare di pochi grai lla volta in un senso o in un ltro, eviene tenuto in posizione da appositi uncini con riposizionmnto a molla (come pure la crociera) questo perno è chimato tamburo sellettore, ed entra fin dentro al cambio, solitmente i due alberi primario eecondari sono posti a v e questo tamburo sta in mezzo.
questo tamburo presenta ricavate sulla sua circoferenze delle piste vvero dei solchi con particolare disegno, che quando viene ftto ruoare dalla corciera, fanno muovere degli organi dette forchette, fatte e y, che sono infilate da un lato tra un ingranaggio e laltro, da l'altro nel tamburo, e al centro ruotano e si spostano verticalmente su un asta, queste forchette seguono il disegno ricavato sul taburo spostandosi in su e in giù, spostano tra di loro gli ingranaggi, che suspini in determinati posizioni, fanno combaciare asole rivate u di essi, con perni ricavate su flange colleggati agli alberi primari o secondari, in questo modo, un ingrannggio sul primario e uno sel secondario, diventano solidali ai rispettivi alberi, e trasmettono il moto facendoli ruotare.
man mano che si inserisce una marcia si inseriscono i rapporti successivi, a volte restano colleggati, anche 4 ingranaggi, dipende dai tipi di cabi, opure lcuni ingranaggi, sono fisi sugli alberi, e se ne muovono solo acuni, oppure si spostano a coppie di 2.
i cambio delle moto, sono tutti a denti dritti ed è er questo che sono molto rumorosi ma l'inseriento è più rapido anche se duro e a volte impreciso, e spesso se l'ccoppamento nn viene perfettamente i due ingranagi si possono sfilre dalle asole sugli albri ed andare in folle ma qui dipende da cambio a cambio.
essendo poi a denti driti può isultare difficoltoso linserimento, e a volte tenono a gattare, se si asegera si possono schegiare i denti e gli ingranaggi sono da sostituire.
in definitiva possiamo ancora dire che tutti icabi a ingranggi lavorano in bagno d'olio, ovvero sono racchiusi nella scatola del cambio, che nei motori motociclistici e in blocco con il carter di manovella (ove ruota labero) per risprmire peso e spazio, gli albero ruotano su sedi ricavate sui lati, su cui sono istalati cuscinetti a sfero o rulli a seconda se sono sottoposto a soli sforzidi rotazioni, o anche assiali che tendono a torcerli, come dal pignone.
infine il 90 per cento delle moto, nn dispon di un collegamento diretto tra albero secondario, e ruota come avviene nell trasmisione automatiche degli scooter, ma può esserci un sistema corona pignone con trasmissione del moto tramite catena, che tutti conoscete, e i cui funzioamento e simile al sistema cinghia pulegge solo che viè una catena e il rapporto di trasmisione di questo complesso è sempre fisso in quanto corone e pignone hanno empre gli stessi denti.
oppure un sistema a cardano più dispendioso, costoso e con alta dissipazione dell potenza, costituito, da un asta che ruota su cscinetti, o boccole che va dal albero secndario all ruota, alle cui estremita ci sono ingranggio conici, in grado di trasmettere il moto anche con il cardano in movimento oscillatorio (il forcellone posteriore si sposta avendo lmmortizzatore). infatti albero secondario, e cardono nn sono in asse ma perdependcolari.
oggi viene utilizzato su moto come bmw e moto guzzi, ed è più un simbolo di stori e vintage che un raffinatezza tecnica con pregi intrisechi.
queste trasmissioni a catena o cardano sono dette finalini o secondarie.
esistono poi sistemi di trasmissione a ingranaggio, robotizzati con motori elletrici e numatici che ruotno il tamburo sellettore eme inseriscono i rapporti gestiti da appositi pulsanti a dacomputer colleggati al motore, o da cambi automatici, dotati di strano sistemi misti, o di doppia frizione, che tengono inserito il rapporti inferiore, nel frattempo inseriscono la marcia superioe, e quindi stccan la prim con tempi di cambiata ridotti a 0.. ma questi nn hanno ancora applicazioni sulle motociclette e che sono troppo complessi da spiegare.
Edited by SimoEv - 4/6/2007, 13:26
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