Guida alla frizione della trasmissione manuale:come funziona, come risolverlo

Quindi possiedi un'auto con tre pedali sotto il volante. Mentre le auto con cambio manuale sono diventate quasi obsolete, molti riduttori preferiscono remare le marce invece di "lasciare che accada" in quel magico granita chiamato cambio automatico. Ci sono poche cose più divertenti che far cadere la frizione e martellare l'acceleratore, poiché le gomme vengono sopraffatte dalla coppia e vengono rapidamente trasformate in uno spettacolo di fumo bollente.

Tutta quell'azione di cambio frizione on-off-on fa un numero sulle superfici della frizione del cambio manuale, consumandole alla fine. Se lo lasci andare troppo lontano, il volano viene mangiato dai rivetti che tengono i dischi di frizione della frizione al disco stesso. Possedere un'auto con cambio manuale è molto divertente, tuttavia devi essere consapevole di alcuni punti chiave che manterranno il divertimento e non ti lasceranno bloccato in cima a una collina sperando che il freno di emergenza regga.

Anatomia di una frizione

La frizione del cambio manuale a disco singolo standard di base è ciò che una tipica auto con cambio manuale avrà quasi sempre dalla fabbrica. Sono resistenti, hanno una buona sensazione di pedalata e funzionano alla grande per prestazioni medio-basse. La frizione del cambio manuale è progettata per trasferire la potenza dal motore alla trasmissione e per tagliare quel collegamento quando necessario. Non sembra molto, ma considerando l'enorme potenza di alcuni veicoli, mantenere quella connessione senza scivolare è un lavoro difficile. Esistono due tipi principali di frizioni per cambio manuale:mozzo molleggiato e mozzo pieno.

La maggior parte delle frizioni stradali ha un mozzo a molla. Una serie da sei a otto molle viene utilizzata per assorbire una piccola quantità dell'impatto dal volano rotante mentre afferra la frizione stazionaria. Ciò riduce le vibrazioni e il rumore della frizione. Ci sono anche una serie di pin di limite, pensali come bump stop, che sono i limiti massimi di rotazione per la connessione mozzo-disco. Se le molle del tuo mozzo sono troppo leggere, rimbalzerai sui perni limite, provocando vibrazioni. C'è un altro dispositivo a molla spesso utilizzato nei dischi della frizione:la molla Marcel. Si tratta di sottili molle a rondella che si trovano tra il disco e la frizione rivolta verso se stessa. Una molla Marcel riduce anche le chiacchiere. I mozzi solidi sono più orientati alla gara, dove le vibrazioni e il cambio fluido non sono un problema. Le frizioni a mozzo solido non durano a lungo sulla strada a causa dell'affaticamento vibrazionale sulle scanalature.

Piastre di pressione

Laddove la frizione fa il lavoro duro, lo spingidisco è il meccanismo che rilascia e innesta il disco. Esistono tre tipi di piastre di pressione:design a diaframma, lungo e Borg &Beck. Ognuno ha i propri vantaggi nelle proprie aree utili.

Le piastre di pressione del diaframma sono le più comuni nelle applicazioni stradali. Questo è ciò a cui pensi quando qualcuno dice "piatto a pressione"; il diaframma è una serie di lunghe barre a molla che si aprono a ventaglio attorno al cuscinetto di rilascio. Questi sono efficaci per applicazioni stradali e stradali ad alte prestazioni perché hanno eccellenti pressioni della molla, caricano il disco della frizione in modo uniforme su tutto il diametro e le molle hanno un punto di rottura. Ciò significa che la pressione della frizione si ridurrà in modo significativo nel punto in cui le molle sono sopra il centro. Quando sei bloccato a un semaforo, la tua coscia ti ringrazierà.

Lo stile lungo è più spesso visto nelle applicazioni rigorosamente drag racing. Lo stile lungo utilizza tre dita strette che accoppiano il cuscinetto di rilascio a un gruppo di nove molle attorno alla piastra di pressione. Per rilasciare la frizione, le nove molle devono essere compresse. Questo design è molto popolare per le applicazioni di gare di resistenza per cambi rapidi. Lo stile Long è molto regolabile grazie alle molle, all'altezza del supporto e ai pesi centrifughi. I pesi centrifughi aggiungono ulteriore forza sulla frizione mentre il motore gira più velocemente.

Borg &Beck è una versione dello stile Long che utilizza tre dita per comprimere le molle per il rilascio del disco. Lo stile Borg &Beck utilizza rulli che oscillano verso l'esterno mentre il motore gira per aumentare la pressione del disco.

I materiali contano

Il materiale di attrito è importante quanto il resto del design. Esistono quattro tipi di materiali di attrito utilizzati nelle frizioni, ma circa un milione di gradi diversi per tutti. I quattro tipi di materiali sono organici, ceramici, carbonio/Kevlar e metallici. Come discusso in precedenza, maggiore è il coefficiente di attrito, maggiore è la presa del materiale a scapito della durata dell'usura. Ci sono anche alcuni altri fattori nella scelta del materiale di attrito:

  • Biologico:i materiali organici sono costituiti da fibre metalliche intrecciate in una fibra organica, che un tempo era l'amianto, ma al giorno d'oggi i materiali più comuni sono fibra di vetro, fibra di carbonio, filo di ottone e alcuni leganti proprietari per tenere tutto insieme. Le resine leganti sono il problema principale con le frizioni organiche. Proprio come le pastiglie dei freni, il surriscaldamento le farà glassare. Quell'odore di bruciore di peli del naso che senti quando arrostisci la frizione (o le pastiglie dei freni) è la resina che brucia. Quando si raffredda, entrambe le superfici rimangono con un sottile strato di resina cristallizzata scivolosa. Sebbene le frizioni organiche siano suscettibili al surriscaldamento, sono molto efficaci per la maggior parte delle auto da strada. I materiali organici sono i più morbidi di tutti i materiali di attrito, il che significa vibrazioni ridotte, aggancio regolare e buon potere di tenuta.
  • I dischi in kevlar – Kevlar sono una buona alternativa alle frizioni organiche sulle auto da strada/strisciate. Realizzate in modo simile ai prodotti organici, le fibre di Kevlar sono intrecciate e compresse con una resina. Sono più duri degli organici, quindi chiacchierano di più. Uno dei problemi con questi tipi di frizioni è che mentre hanno un'eccellente resistenza al calore nella frizione, mantengono anche il calore. Ciò significa che il volano diventerà più caldo e rimarrà caldo. Una volta surriscaldata una frizione in Kevlar, non si riprendono rapidamente. Questi materiali sono eccellenti per le applicazioni stradali/strip che non vedono molto traffico stop-n-go.
  • Ceramica:le frizioni in ceramica sono molto buone per assorbire il calore e allontanarlo dalle superfici di accoppiamento dello spingidisco e del volano. Hanno anche un potere di tenuta migliore rispetto ai materiali organici. Dove soffrono i materiali ceramici sono la durata e le vibrazioni. La durezza dei materiali li fa chiacchierare molto più degli organici con il loro brusco impegno. Questo consuma anche le superfici di accoppiamento più velocemente delle sostanze organiche. La ceramica si usura più velocemente delle frizioni Kelvar/carbonio, ma ha una maggiore tolleranza al calore. Il traffico stop-n-go può essere un problema per le frizioni Ceramic.
  • Metallo:le frizioni metalliche sono realizzate in ferro sinterizzato e talvolta in bronzo, che è estremamente duro. Il processo di sinterizzazione riscalda le particelle fino a diventare roventi e poi le comprime insieme, lasciando un blocco ruvido. Non sono completamente sciolti, appena riscaldati al punto che si uniscono. Non c'è resina da surriscaldare e glassare. Questi ragazzacci chiacchierano molto, ma hanno anche il più alto potere di tenuta. Non sono amiche della strada, poiché il fidanzamento è molto brusco. Ciò significa che consumeranno rapidamente anche le superfici di accoppiamento. Questi sono in grado di gestire oltre 750 cavalli in un sistema a disco singolo.
  • Ibrido:le frizioni ibride utilizzano un tipo di materiale su un lato e un materiale diverso sull'altro. Ciò consente al produttore di frizioni di fondere le caratteristiche di entrambi i materiali. Ciò fornisce una maggiore durata dell'usura del volano, un innesto più fluido ma una migliore tenuta attraverso lo spingidisco.

Segnali di una cattiva frizione

Quando la frizione del cambio manuale si sta spegnendo, ci sono alcuni segnali rivelatori di un destino imminente.

Pochette scorrevole

Man mano che le piastre di attrito si consumano, c'è meno materiale per afferrare il volano e la piastra di pressione. Una volta che il materiale si è consumato a sufficienza, il motore girerà un po' più in alto del normale quando la frizione è innestata (pedale rilasciato). Questo perché non c'è abbastanza attrito per tenerlo stretto. Inoltre, potresti notare che la frizione si disinnesta più velocemente del solito, poiché non è necessario premere il pedale fino in fondo. Anche l'accelerazione del veicolo sarà più lenta. Questo è il problema più comune per l'usura della frizione. Una frizione che scivola puzza anche di frizione bruciata, il che è inconfondibile.

Pochette aderente

Se la frizione non si disinnesta quando si preme il pedale, potrebbe essere causato da alcuni problemi. Esistono tre tipi di leveraggio della frizione del cambio manuale:idraulico, cavo e biella. Un leveraggio dell'asta è un solido collegamento meccanico tra il sistema della frizione e il pedale. Se questo tipo di frizione è bloccato, è sempre un problema con lo spingidisco o il cuscinetto di lancio e richiederà la sostituzione. Questo può accadere anche con gli altri tipi.

I collegamenti dei cavi utilizzano un cavo tra il pedale e il sistema della frizione per azionare il cuscinetto di lancio. I cavi possono rompersi, appendersi o allungarsi senza essere regolati. Alcuni di questi sono autoregolanti, ma altri richiedono una regolazione periodica per mantenere il corretto funzionamento della frizione.

La maggior parte delle frizioni moderne utilizza sistemi idraulici in cui il pedale aziona un cilindro principale (simile a un cilindro principale del freno) sul firewall che controlla un cuscinetto idraulico di lancio all'interno del sistema della frizione nella campana della trasmissione. Se il cilindro principale esaurisce il fluido, contiene bolle d'aria o è andato male, la frizione sarà difficile da azionare. Inoltre, anche il cuscinetto di lancio può spegnersi.

Frizione dura

Un altro problema che si presenta è una frizione dura, in cui il pedale è rigido e non disinnesta la frizione. Questo di solito è dovuto a una piastra di pressione difettosa e richiederà la sostituzione. Altri potenziali in questo scenario sono un collegamento inceppato o un cattivo cilindro principale.

Riparazione frizione

La riparazione di una cattiva frizione del cambio manuale coinvolge in genere i tre componenti principali

  • Disco frizione e spingidisco
  • Volano
  • Cuscinetto di lancio

Spesso tutti e tre possono essere sostituiti, ma nella maggior parte dei casi è possibile sostituire il pacco frizione (spingidisco e disco frizione), insieme al cuscinetto di lancio. Il cuscinetto è un articolo ad alta usura e, a meno che non sia stato sostituito di recente da solo, è buona norma sostituirlo ogni volta che viene installato un nuovo disco frizione, a meno che non si tratti di un cuscinetto idraulico, in cui può essere riutilizzato.

Il pacco frizione va sostituito in kit, con un nuovo disco e un nuovo spingidisco. Lo spingidisco utilizza le molle per azionare l'innesto/disinnesto della frizione, che si affaticano e si consumano nel tempo, proprio come il disco della frizione. È un articolo di consumo. La maggior parte delle volte il disco della frizione viene comunque ordinato con uno spingidisco abbinato come set, quindi non perdere tempo a riutilizzare il vecchio spingidisco.

Il volano, tuttavia, non deve essere cambiato. Se la superficie del volano è pulita, priva di scanalature, scolorimento o scalfitture, può essere riutilizzata così com'è. Se la superficie ha dei difetti, deve essere controllata. Rimuovi il volano, portalo al tuo negozio NAPA locale e fallo controllare per vedere se può essere girato. Proprio come un rotore del freno, il volano è reso extra spesso in modo che possa essere affiorato quando la frizione alla fine si spegne, risparmiando il costo della sostituzione. Un volano può essere lavorato per rimuovere il difetto causato da una frizione usurata nella maggior parte dei casi, ma non sempre. Sgorbie profonde, crepe e gravi danni da calore richiedono una sostituzione completa. Dovresti sempre far controllare il tuo volano indipendentemente da come appare. I volani possono deformarsi e anche se non lo vedrai, lo sentirai quando la nuova frizione sarà inserita.

Pericoli di cambiare una frizione

Il pericolo principale che dovrai affrontare quando cambi una frizione del cambio manuale è qualcosa che ti distrugge la faccia o il corpo. A meno che tu non abbia accesso a un ascensore, lavorerai sotto l'auto (su cavalletti, NON blocchi di calcestruzzo!!), la trasmissione deve essere rimossa, il motore deve essere sostenuto in modo che non si rompa dai suoi supporti. Ciò equivale a molti oggetti pesanti in attesa di sbatterti la faccia nella parte posteriore della testa, quindi fai attenzione. Avrai bisogno di un aiutante che ti aiuti a rimuovere la trasmissione, anche un martinetto da pavimento aiuta qui.

A parte la natura pericolosa del lavoro sotto un'auto, le frizioni idrauliche devono essere regolate. Sono disponibili strumenti speciali per aiutarti a farlo, oppure puoi farlo nel modo più difficile con un set di calibri. Assicurati di seguire le specifiche fornite dal produttore. Se l'hai impostato in modo errato, deve tornare tutto fuori per risolverlo.

Strumenti

Tutte le auto sono diverse, quindi alcune potrebbero richiedere strumenti speciali non elencati qui, ma questo è l'elenco di base di ciò che ti serve per cambiare una frizione.

Presa da pavimento

Jack Stand (i blocchi di cemento non contano)

Set di prese standard o set di prese metriche (a seconda del produttore del veicolo)

Molte lunghe prolunghe a cricchetto per raggiungere i bulloni superiori

Olio del cambio (potrebbe fuoriuscire dalla trasmissione durante la rimozione, controllare il manuale del veicolo per i requisiti esatti del fluido)

Strumento pilota per il cuscinetto della frizione

Per le auto a trazione anteriore, i giunti CV dovranno essere rimossi, il che potrebbe richiedere lo smontaggio della sospensione anteriore, nonché alcuni strumenti speciali.

È ora di andare a letto

Mettere a letto la tua pochette è un processo che richiede pazienza. Se stai usando la frizione per le corse, è probabile che tu non abbia 500 miglia per mettere 1.200 cambi sulla frizione, ma per un'auto da strada, questo è ciò di cui la frizione ha bisogno per sedersi correttamente. Ciò significa guidare dolcemente per le prime 200 miglia (che è chilometraggio cittadino, non autostrada), e poi guidare moderatamente per i successivi 200-300.

In caso di dubbio...

Cerca l'aiuto di un professionista. La sostituzione della frizione sulla propria auto è un progetto lungo che potrebbe avere la macchina ferma per diversi giorni. Se non hai esperienza e l'auto è a trazione anteriore, potresti essere meglio portarla a un fornitore locale di NAPA AutoCare. Le auto a trazione posteriore sono più facili da lavorare, ma il lavoro richiede molti sollevamenti pesanti e manovre sotto l'auto che porteranno a nocche rotte e mal di gola per le urla:"Perché non torni come sei arrivato fuori!!!!”

Le pochette sono un elemento di usura, sono progettate per usurarsi. Aspettare che la frizione sia completamente sparita è un ottimo modo per assicurarsi che il lavoro costerà molto di più rispetto a se si presta attenzione ai segnali di avvertimento. Ascolta, senti e osserva i segni di una cattiva frizione. Il tuo portafoglio e la tua auto ti ringrazieranno.