Se guidi un'auto con cambio manuale, potresti essere sorpreso di scoprire che ha più di una frizione. E si scopre che anche le persone con le auto con cambio automatico hanno le frizioni. In effetti, ci sono frizioni in molte cose che probabilmente vedi o usi ogni giorno:molti trapani a batteria hanno una frizione, le motoseghe hanno una frizione centrifuga e persino alcuni yo-yo hanno una frizione.
In questo articolo imparerai perché hai bisogno di una frizione, come funziona la frizione della tua auto e scoprirai alcuni posti interessanti, e forse sorprendenti, in cui è possibile trovare le frizioni.
Le frizioni sono utili nei dispositivi che hanno due alberi rotanti, comprese le automobili. Uno degli alberi è tipicamente azionato da un motore o da una puleggia e l'altro albero aziona un altro dispositivo. La frizione collega i due alberi in modo che possano essere bloccati insieme e girare alla stessa velocità, oppure essere disaccoppiati e girare a velocità diverse.
In un'auto, hai bisogno di una frizione perché il motore gira sempre, ma le ruote dell'auto no. Affinché un'auto si fermi senza spegnere il motore, le ruote devono essere scollegate in qualche modo dal motore. La frizione ci consente di innestare senza problemi un motore che gira su una trasmissione che non gira controllando lo slittamento tra di loro.
Per capire come funziona una clutch, aiuta a conoscere un po' di attrito , che è una misura di quanto sia difficile far scorrere un oggetto su un altro. L'attrito è causato dai picchi e dalle valli che fanno parte di ogni superficie, anche le superfici molto lisce hanno ancora picchi e valli microscopici. Più grandi sono questi picchi e valli, più difficile sarà far scorrere l'oggetto.
Una frizione funziona a causa dell'attrito tra un disco della frizione e un volano. Vedremo come queste parti funzionano insieme nella prossima sezione.
Contenuti
Nella frizione di un'auto, un volano si collega al motore e un disco frizione si collega alla trasmissione.
Quando il piede è staccato dal pedale della frizione in un'auto manuale, le molle spingono lo spingidisco contro il disco della frizione, che a sua volta preme contro il volano. Questo blocca il motore all'albero di entrata della trasmissione, facendolo girare alla stessa velocità.
La quantità di forza che la frizione può trattenere dipende dall'attrito tra il disco della frizione e il volano e dalla forza che la molla esercita sullo spingidisco. La forza di attrito nella frizione funziona proprio come i blocchi descritti nella sezione sull'attrito di Come funzionano i freni, tranne per il fatto che la molla preme sul disco della frizione invece del peso che preme il blocco nel terreno.
Quando si preme il pedale della frizione, un cavo o un pistone idraulico spinge sulla forcella di rilascio. Questo a sua volta preme il cuscinetto di rilascio, che disimpegna il motore dalla trasmissione durante i cambi di marcia, contro il centro della molla a diaframma. Quando la parte centrale della molla a diaframma viene spinta all'interno, una serie di perni vicino all'esterno della molla fa sì che la molla allontani lo spingidisco dal disco della frizione. Questo rilascia la frizione dal motore che gira.
Notare le molle nel disco della frizione. Queste molle aiutano ad isolare la trasmissione dall'urto dell'innesto della frizione.
Questo design di solito funziona abbastanza bene, ma presenta alcuni inconvenienti. Nelle sezioni seguenti esamineremo i problemi comuni della frizione e altri usi delle frizioni.
Dagli anni '50 agli anni '70, potevi contare di ottenere tra 50.000 e 70.000 miglia (80.467 e 113.000 chilometri) dalla frizione della tua auto. Le frizioni ora possono durare per più di 80.000 miglia (128.747 chilometri) se le usi delicatamente e le mantieni bene. Se non viene curata, le frizioni possono iniziare a rompersi a 35.000 miglia (56.327 chilometri). Anche i camion costantemente sovraccarichi o che trainano carichi pesanti possono avere problemi con frizioni relativamente nuove.
Il problema più comune con le frizioni è che il materiale di attrito sul disco si consuma. Il materiale di attrito su un disco della frizione è molto simile al materiale di attrito sulle pastiglie di un freno a disco o sulle ganasce di un freno a tamburo:dopo un po' si consuma. Quando la maggior parte o tutto il materiale di attrito è sparito, la frizione inizierà a slittare e alla fine non trasmetterà alcuna potenza dal motore alle ruote.
La frizione si usura solo mentre il disco della frizione e il volano girano a velocità diverse. Quando sono bloccati insieme, il materiale di attrito è tenuto saldamente contro il volano e ruotano in sincronia. È solo quando il disco della frizione scivola contro il volano che si verifica l'usura. Quindi, se sei il tipo di pilota che fa scivolare molto la frizione, la consumerai molto più velocemente.
A volte il problema non è lo scivolamento, ma l'attaccamento. Se la frizione non si sblocca correttamente, continuerà a girare l'albero di entrata. Ciò può causare macinazione o impedire completamente alla tua auto di entrare in marcia. Alcuni motivi comuni per cui una clutch potrebbe attaccarsi sono:
Anche una frizione "dura" è un problema comune. Tutte le frizioni richiedono una certa quantità di forza per premere completamente. Se devi premere forte sul pedale, potrebbe esserci qualcosa che non va. Attaccare o legare il leveraggio del pedale, il cavo, l'albero trasversale o la sfera del perno sono cause comuni. A volte un blocco o le guarnizioni usurate nell'impianto idraulico possono anche causare una frizione dura.
Un altro problema associato alle frizioni è un cuscinetto di rilascio della frizione usurato, a volte chiamato cuscinetto di lancio. Questo cuscinetto applica forza alle dita dello spingidisco rotante per rilasciare la frizione. Se senti un rombo quando la frizione si innesta, potresti avere un problema con il lancio.
Nella prossima sezione, esamineremo alcuni diversi tipi di clutch e come vengono utilizzati.
Test diagnostico frizioneSe non senti alcun rumore durante questi quattro passaggi, probabilmente il tuo problema non è la frizione. Se senti il rumore al minimo e scompare quando si preme la frizione, potrebbe trattarsi di un problema nel punto di contatto tra la forcella di rilascio e la sfera di articolazione che la supporta.
Ci sono molti altri tipi di frizioni nella tua auto e nel tuo garage.
Un cambio automatico contiene diverse frizioni. Queste frizioni innestano e disinnestano vari gruppi di ingranaggi planetari, che sono costituiti da un ingranaggio conduttore centrale circondato da ingranaggi che orbitano attorno ad esso. Ciascuna frizione in una trasmissione automatica viene azionata mediante fluido idraulico pressurizzato. Quando la pressione diminuisce, le molle provocano il rilascio della frizione. Creste uniformemente distanziate, chiamate spline , allineare l'interno e l'esterno della frizione per bloccare gli ingranaggi e l'alloggiamento della frizione. Puoi leggere di più su queste frizioni in Come funzionano le trasmissioni automatiche.
Un climatizzatore compressore in un'auto ha una frizione elettromagnetica. Ciò consente al compressore di spegnersi anche mentre il motore è in funzione. Quando la corrente scorre attraverso una bobina magnetica nella frizione, la frizione si innesta. Non appena la corrente si interrompe, ad esempio quando spegni l'aria condizionata, la frizione si disinnesta.
La maggior parte delle auto dotate di una ventola di raffreddamento azionata dal motore avere una frizione viscosa controllata termostaticamente — la temperatura del fluido aziona effettivamente la frizione. Questa frizione è posizionata al mozzo della ventola, nel flusso d'aria che passa attraverso il radiatore. Il fluido nella frizione diventa più denso man mano che si riscalda, facendo girare la ventola più velocemente per recuperare il ritardo con la rotazione del motore. Quando l'auto è fredda, il liquido nella frizione rimane freddo e la ventola gira lentamente, consentendo al motore di riscaldarsi rapidamente fino alla corretta temperatura di esercizio.
Molte auto hanno differenziali a slittamento limitato o giunti viscosi, che utilizzano entrambi frizioni per aumentare la trazione. Quando la tua auto gira, una ruota gira più velocemente dell'altra, il che rende l'auto difficile da maneggiare. Il differenziale a slittamento compensa ciò con l'aiuto della sua frizione. Quando una ruota gira più velocemente delle altre, la frizione si innesta per rallentarla e far combaciare le altre tre. Guidare su pozzanghere d'acqua o chiazze di ghiaccio può anche far girare le ruote.
Alimentazione a gas seghe a catena e i mangiatori di erbacce hanno maniglie centrifughe , in modo che le catene o le corde possano smettere di girare senza che tu debba spegnere il motore. Queste frizioni funzionano automaticamente attraverso l'uso della forza centrifuga. L'ingresso è collegato all'albero a gomiti del motore. L'uscita può azionare una catena, una cinghia o un albero. All'aumentare delle rotazioni al minuto, i bracci appesantiti oscillano in fuori e forzano l'innesto della frizione. Le frizioni centrifughe si trovano spesso anche in tosaerba, go-kart, ciclomotori e mini-bici. Anche alcuni yo-yo sono realizzati con frizioni centrifughe.
Le frizioni sono preziose e necessarie per numerose applicazioni. Per ulteriori informazioni sulle frizioni e argomenti correlati, controlla i link sottostanti.
Pubblicato originariamente:16 ottobre 2007
