Tecnica
La Frizione: caratteristiche e funzionamento
Scritto da Blackbaron - Pubblicato 07/12/2005 17:11
La frizione, è un importante organo inserito tra il motore ed il cambio di velocità, che viene a sua volta azionato da conducente attraverso un pedale o la leva della frizione, ed in alcuni casi il comando può avvenire automaticamente...

Gli scopi della frizione sono diversi: consideriamo i motori a combustione interna (Scoppio o Diesel) questi motori non possono essere avviati sotto carico, a differenza dei motori elettrici per cui è permesso il loro avviamento, infatti la coppia motrice deve essere trasferita dall’elemento conduttore a quello condotto per mezzo dell’attrito.

Nei motori a scoppio la coppia viene fornita ad un determinato numero di giri e pertanto risulta impossibile applicarla istantaneamente agli organi di trasmissione, in quanto sono collegati rigidamente alle ruote, offrendo un’elevata resistenza dovuta all’inerzia del veicolo che ovviamente è fermo. Pertanto lo scopo della frizione è quello di realizzare un accoppiamento progressivo tra motore e trasmissione, più semplicemente permette di scollegare il motore dal cambio interrompendo istantaneamente il moto alla trasmissione finale, che può essere a Catena, Cardanica, o Semialberi nel caso di autoveicoli.

Questo importante organo oltre che ad essere in grado di scollegare istantaneamente e quindi interrompere il moto alle ruote, deve essere in grado di compiere il procedimento inverso, permettendo il suo innesto in maniera graduale e trasmettendone il moto alle ruote in maniera progressiva, vincendo le forze di inerzia del veicolo prima di metterlo in movimento.

Le frizioni possono essere di diverso tipo e progettate per funzionare a secco o in bagno d’olio; le disco singolo sono a secco, mentre la maggior parte delle multidisco comprese quelle utilizzate nelle trasmissioni automatiche sono in bagno d’olio che ha il compito di essere un’efficace refrigerante e nel caso dei dischi multipli compensa la riduzione del coefficiente di attrito.

Le frizioni possono essere di tipo:

  • Frizioni Centrifughe.
  • Frizioni Idrauliche.
  • Frizioni a disco, che si distinguono in:
    - Disco singolo.
    - Multidisco.


Le frizioni centrifughe trovano un largo impiego prevalentemente nel settore dei ciclomotori e scooter, il principio di funzionamento è molto semplice, questo tipo di frizione è costituita da una campana collegata rigidamente (calettata) alla trasmissione finale, ed al suo interno un meccanismo o "piatto" dotato di ganasce, che ha la capacità di ruotare liberamente internamente alla campana. Il meccanismo interno alla campana è collegato generalmente all’albero motore attraverso una cinghia che ne trasmette il moto, e di conseguenza agendo sull’acceleratore il piatto inizierà a ruotare con velocità crescente e per effetto della forza centrifuga le ganasce inizieranno ad aderire sulla superficie della campana che verrà trascinata trasmettendone gradualmente il moto.

Le frizioni idrauliche utilizzano un dispositivo chiamato “Convertitore di coppia” è anche denominata in gergo come frizione automatica, il convertitore è una macchina idraulica a circolazione di olio, che trasmette la potenza tra due alberi coassiali tra di loro.

E' possibile che il cambio funzioni senza l'uso della frizione, cercando di esprimere un concetto in modo semplice e comprensibile, in quanto l'argomento è di natura abbastanza complessa. Ormai sappiamo tutti che i cambi di velocità sono dei dispositivi in grado di farci sfruttare al meglio a seconda delle condizioni, la potenza del nostro motore. I cambi di velocità ne esistono di diversi tipi, possiamo anche dire che la loro struttura ed il loro funzionamento, è uguale sia per le autovetture che per le moto, la differenza sta nel modo in cui vengono azionati, nel caso della moto attraverso la leva comandata dal piede, e manuale per quanto riguarda le autovetture.

La differenza tra cambio tradizionale e cambio automatico sta nel sistema utilizzato per disaccoppiare gli organi di trasmissione, il cambio tradizionale fa uso della frizione, mentre il cambio automatico sostituisce l'uso della frizione affidando il compito ad un convertitore di coppia, grazie alla capacità di trasferire la coppia motrice a seconda del numero di giri del motore, permettendogli di rimanere in moto quando si e fermi.
Questo dispositivo è costituito da una camera di forma toroidale, all'interno di questa camera troveremo alloggiati un motore idraulico (o Turbina) connesso all'ingresso dell'albero primario del cambio e da una pompa centrifuga calettata all'albero motore. Questi due componenti non sono meccanicamente connessi tra di loro, il loro mezzo di connessione avviene attraverso il riempimento della camera, con un olio caratterizzato da una specifica viscosità. Quando il motore aziona la pompa imprimerà all'olio una determinata quantità di moto (Momento angolare) per effetto della forza centrifuga, trasformandosi in rotazione.

Pertanto si deduce che il trasferimento di coppia avviene in funzione della quantità di moto accumulata e quindi dalla velocità dell'albero di entrata. Se la velocità di rotazione della pompa è bassa, avremo un minimo valore di coppia trasferita e quindi l'inefficienza del dispositivo. Un particolare negativo del convertitore di coppia è che la trasmissione presenta un determinato spreco di energia dovuto allo slittamento durante le partenze da fermo, generando perdite di potenza e risposte poco pronte nelle fasi di accelerazione. Per questo motivo la tecnologia più moderna ha messo a punto un sistema di convertitore “Autobloccabile” cioè la potenza e direttamente trasmessa durante l’inserimento dei rapporti più alti, direttamente da una frizione della pompa alla turbina.

Le frizioni a disco singolo sono a secco, sono di largo impiego nell’uso automobilistico, essa è costituita dal piatto spingidisco applicato sul volano e dal disco che è calettato sull’albero primario del cambio ed ospitato internamente tra volano e spingidisco. Il disinnesto della frizione avviene attraverso l’azione del pedale, esso permette di esercitare una pressione sulle molle del piatto spingidisco e vincendo appunto la forza delle molle allontanano il piatto spingidisco dal volano, liberando dalla presa il disco e permettendo di farlo ruotare indipendentemente dal volano.

Le frizioni multidisco, possono essere di tipo a secco ed in bagno d’olio, il loro impiego è diffuso sia nel campo automobilistico che motociclistico. Nel campo motociclistico troviamo le frizioni in bagno d’olio multidisco, ed il loro funzionamento risulta più progressivo che nel tipo a secco ma il loro disinnesto potrebbe essere ostacolato dal fatto che i dischi tendono ad essere trascinati dall’olio soprattutto a freddo o per la non corretta fluidità dell'olio. Il loro principio di funzionamento e anch’esso semplice, ed è costituita da una campana che e in grado di ruotare liberamente sull’albero primario del cambio, al suo interno vengono ospitati i dischi frizione e le piastre, i dischi frizione sono alloggiati in maniera solidale alla campana, mentre le piastre sono invece solidali al mozzo frizione che è fissato in maniera rigida all’albero del cambio e tutto il meccanismo reso solidale dalla pressione esercitata sul mozzo dalle molle installate nelle guide della piastra di pressione. Agendo sulla leva della frizione grazie al meccanismo alza frizione produrremo il distacco della frizione rendendo liberi i dischi di girare indipendentemente tra campana e mozzo.

Da ciò dedurremo che la frizione è un dispositivo il cui funzionamento dipende dall’attrito e si deve fare in modo che di massimizzare questo coefficiente mantenendolo uniforme per un vasto campo di condizioni di esercizio, cercando anche i giusti materiali per ridurre notevolmente il loro coefficiente di usura.

I materiali che costituiscono una frizione devono avere una buona conduttività termica, resistenza all’usura (Abrasione), inoltre i materiali di attrito usati sono comunemente chiamati "Ferodi" e sono anche i meno costosi, o l’uso di materiali di attrito "Sinterizzato" che sono i più costosi ma molto performanti in quanto queste frizioni possono lavorare a temperature al di sopra dei 260°C.

 

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Commento di: peravallo il 19-04-2007 13:06
Chaccio che guida! COMPLIMENTI!
Commento di: gixxeerr77 il 04-08-2007 20:07
le spiegazioni sono abbastanza esaurienti però sarebbe più utile se fossero accompagnate da delle immagini
Commento di: popomoto il 01-04-2017 10:33
Ottima guida!

Una domanda: qui dite che i dischi frizione sono solidali alla campana entry le piastre in acciaio sono quelle solidali al mozzo. È così in tutte le moto o può anche essere al contrario (dischi frizione solidali al mozzo e piastre solidali alla campana)?

Commento di: popomoto il 01-04-2017 10:41
Facendo un po' di ricerca mi pare che alcune vespe abbiano le piastre solidali alla campana e i dischi sul mozzo. ..