Tecnica
I vari tipi di trasmissione finale nelle moto
Scritto da Jack24 - Pubblicato 26/11/2012 17:46
In quest'articolo cercherò di illustrare nel modo più chiaro e completo possibile il sistema di trasmissione finale della vostra moto: catena, cinghia e cardano. Cominciamo!

La trasmissione finale è quell'organo della motocicletta che permette di trasferire la coppia dall'albero secondario del cambio alla ruota, ovvero quell'elemento che fa andare avanti la moto.

I sistemi più utilizzati ad oggi sono tre:
  • Trasmissione a catena
  • Trasmissione a cinghia
  • Trasmissione a cardano

Senza dubbio la più diffusa, conosciuta e utilizzata è la trasmissione a catena, composta da tre elementi:
  • Pignone
  • Catena
  • Corona




Il pignone è una piccola ruota dentata, con uno spessore (detto passo) che varia dal 420 al 530 (circa 0,5/0,7cm), e possiede dai 10 ai 18 denti in base ai modelli.
Il pignone è direttamente collegato all'alberino secondario del cambio, che gira a contatto con gli ingranaggi delle marce: così il pignone ruota mettendo in movimento il secondo organo, la catena, che andrà a muovere la corona facendo così girare la ruota e avanzare la moto.
I pignoni sono prodotti in acciaio temprato, e su alcuni di essi vengono praticati dei fori al fine di alleggerirli.




La catena è un elemento formato da una successione di anelli detti maglie, imperniati gli uni con gli altri tramite una serie di piastrine: il sistema permette una libertà di movimento tale da far girare la catena attorno ai denti di pignone e corona con un attrito ridotto, anche grazie ai rulli rotanti a contatto con i denti.
Quest'organo è prodotto in acciaio temprato, che rende la catena resistente alle sollecitazioni che il lavoro che è tenuta a svolgere comporta, senza tuttavia renderla fragile a causa dell’eccessiva durezza: questo materiale ha il giusto mix di resistenza e flessibilità che lo rende perfetto per essere utilizzato per la costruzione di quest’organo.




Le catene possono avere tre differenti tipi di guarnizioni tra una maglia e l’altra:
  • O-ring
  • X-ring
  • Z-ring




Il nome è dato dalla forma della guarnizione che sigilla la singola maglia, e il lubrificante da utilizzare per la pulizia della nostra trasmissione deve essere compatibile con il tipo di guarnizione posseduta.
Ulteriori informazioni riguardo la pulizia e la lubrificazione della catena sono presenti in quest'articolo.

La corona è una ruota dentata, dello stesso spessore del pignone, imbullonata al mozzo della ruota posteriore per trasmetterle il movimento.
Il numero di denti varia da un minimo di 36 a un massimo di 64 in base ai modelli.




Quest’organo può essere prodotto in acciaio o in ergal: l’acciaio ha dalla sua la resistenza e il minor consumo, mentre l’ergal è famoso per la sua leggerezza, tuttavia una corona in ergal tende a usurarsi piu in fretta; esistono in commercio corone cosiddette “componibili”, con la parte centrale imbullonata alla ruota in ergal, e la parte piu esterna contenente i denti in acciaio, in modo tale che una volta consumata la parte esterna è possibile sostituirla singolarmente, risparmiando denaro.

Questa soluzione è vantaggiosa sia dal punto di vista della durata della corona, che avendo denti in acciaio avrà una vita piu lunga, sia dal punto di vista della leggerezza, in quanto una corona componibile pesa meno rispetto a una completamente in acciaio: insomma, una corona componibile trae il meglio dei due materiali e lo fonde in un unico prodotto.
Ulteriori informazioni riguardo l’ergal sono presenti in quest'articolo.


Uno dei vantaggi chiave della trasmissione a catena è la possibilità di poter modificare agevolmente i rapporti, ovvero il numero di denti di corona e/o pignone, per poter variare due differenti parametri della moto: accelerazione e velocità.
Ulteriori informazioni riguardo questo aspetto sono presenti in quest'articolo.


Passiamo al secondo sistema di trasmissione, quello a cinghia.
Anche questo sistema si basa sulla trasmissione di coppia tra due alberi piu o meno distanti, questi alberi sono definiti pulegge.




Fino a qualche tempo fa le cinghie erano piatte, quindi l’unica forza sulla quale si faceva affidamento per la trasmissione del moto era quella di attrito tra le pulegge e la cinghia; le odierne cinghie invece sono del tipo dentato, ovvero presentano una serie di denti che, durante la rotazione, vanno a prendere posto in sedi specifiche poste sulla pulegge, per comprendere questo meccanismo basta immaginare una trasmissione a catena con i denti sulla catena e le sedi su corona e pignone.

Questo tipo di trasmissione garantisce precisione, regolarità di funzionamento, silenziosità e, aspetto fondamentale, assenza di slittamenti, in quanto si può contare sulla forza di trazione dei denti oltre che su quella di attrito.
La cinghia è costituita da una serie di strati sovrapposti di gomma, nylon e fibre sintetiche, inoltre un rivestimento superficiale ne aumenta la resistenza: in assenza di quest’ultimo la cinghia avrebbe una vita decisamente breve.

Le pulegge sono due, una è definita conduttrice, in quanto svolge il medesimo ruolo del pignone, l’altra è la puleggia condotta, collegata alla ruota posteriore.




La soluzione della trasmissione a cinghia è utilizzata su custom, scooter e alcune moto turistiche.

Ed ora, l’ultimo tipo di trasmissione, il cardano.




Il principio di funzionamento della trasmissione a cardano è basato su due coppie di ingranaggi:

  • la prima, a denti dritti, che trasmette il moto di rotazione longitudinale (rispetto all’asse della moto) del pignone all’albero cardanico;
     
  • la seconda, a denti conici, trasforma il moto da rotatorio longitudinale a rotatorio trasversale (sempre rispetto all’asse), permettendo così la rotazione della ruota posteriore.




Le moto dotate di questo sistema sono generalmente prive di forcellone, in quanto il sistema cardanico comprende una struttura rigida esterna che funge da copertura per gli organi rotanti e da contenitore per il liquido lubrificante, che andrà sostituito ogni 2 anni o, in base al modello di moto posseduto, con una frequenza che va dai 15.000 km agli oltre 50.000km.
Esistono però alcune eccezioni, ovvero moto dotate di forcellone su cui è imperniato il cardano, ad esempio alcuni modelli di Moto Guzzi.




Un sistema tipico dei cardani montati su moto particolarmente performanti è l’asta di reazione, un braccio infulcrato vicino al perno al telaio del cardano che va a collegarsi al perno della ruota posteriore, il cui scopo è quello di ammortizzare brusche frenate o accelerazioni, fornendo però una risposta piuttosto atipica, in quanto va a smorzare la variazione di velocità e carico senza però dare la confidenza che invece la catena offre, bisogna quindi abituarsi alle reazioni del cardano per apprezzarlo fino in fondo.




I principali punti di forza del cardano sono la sporadica ed elementare manutenzione, la protezione degli organi di trasmissione da sporco e agenti atmosferici, assenza di slittamenti in quanto i denti dei vari ingranaggi sono sempre in presa.

Gli svantaggi, invece, consistono nella difficoltà di variare il rapporto della trasmissione finale (anche se per alcuni modelli è disponibile una coppia conica con un rapporto diverso, in tal caso basterà smontare l’involucro del cardano e sostituire l’ingranaggio) e nel peso che grava sulla ruota posteriore, nettamente superiore rispetto a quello dato dalla catena o dalla cinghia.


Per riassumere:


Catena
  • pro: semplicità del meccanismo, leggerezza del sistema, facilità nell’effettuare modifiche strutturali e di rapportatura, facilità di riconoscimento del suo stato di salute, trasmissione dei cavalli dal motore alla ruota
  • contro: manutenzione frequente, rumorosità meccanica, durata inferiore rispetto agli altri sistemi di trasmissione

Cinghia
  • pro: silenziosità, assenza di manutenzione, precisione, durata
  • contro: peso, ingombro, difficoltà di modifica dei rapporti, reazione brusca alle variazioni di velocità (aspetto che la rende poco compatibile con motori spiccatamente sportivi)

Cardano
  • pro: manutenzione sporadica ed elementare, protezione degli ingranaggi da agenti esterni, precisione, silenziosità, durata
  • contro: peso, difficoltà di modifica dei rapporti, feeling con le reazioni della ruota posteriore



Aggiungo che l'unico tipo di modifica realizzabile in modo semplice a livello del sistema di trasmissione è quella da cinghia a catena (es. Buell), in quanto gli ingranaggi del cambio nei due casi girano nella stessa direzione, basterà acquistare un kit pignone con le stesse dimensioni di millerighe e buchi alla corona coincidenti con quelli del cerchio;
togliere il cardano per cambiare tipo di trasmissione è quasi impossibile, in quanto i boxer dovrebbero aggiungere un ingranaggio che ruoti di 90 gradi il moto di un eventuale ingranaggio secondario a cui aggiungere un pignone, e adattare un forcellone da zero imperniandolo laddove ora è presente il cardano, mentre mettere la cinghia a una moto a catena è difficoltoso per questioni di ingombri, in quanto la cinghia è molto piu larga della catena e soprattutto la puleggia non troverebbe spazio al posto del pignone.

Spero di essere stato utile! Wink
 

Commenti degli Utenti (totali: 11)
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Commento di: Tommi97 il 27-11-2012 00:25
Grandissimo Jack Very Happy
Ottimo articolo, c'era da aspettarselo!

Utile, preciso e soprattutto scritto davvero bene, è un piacere leggere cose come queste ;)

Lamps!
Commento di: Jack24 il 27-11-2012 13:56
Grazie Tommy!! Five Lamps
Commento di: devargas il 27-11-2012 11:49
Non me lo aspettavo: veramente un bell'articolo, tratta l'argomento in maniera esaustiva ed efficace. Inoltre risponde a domande che, spesso, l'utente non si pone ma di cui sarebbe ben utile sapere le risposte. Che dire: bravo!
Commento di: Jack24 il 27-11-2012 13:56
Ti ringrazio! Mr. Green
Commento di: mac71 il 28-11-2012 18:32
Ottimo articolo Up

davvero bello da leggere oltre che di immediata comprensione anche a chi non è proprio ferrato in materia che sicuramnte sarà utile a chi vuole farsi un'idea su come sono fatte e sulle differenze che ci sono tra le varie trasmissioni
Commento di: Jack24 il 28-11-2012 21:07
Grazie Mac! Lamps
Commento di: BRZLPL il 29-11-2012 10:57
Una domanda per un esperto. Mai nessuno a pensato ho ha fatto una trasmissione oleodinamica? Si potrebbe fare una moto con anche una trasmissione posteriore/anteriore.
Commento di: Jack24 il 29-11-2012 14:20
Posteriore-anteriore in che senso? Trazione integrale? C'è già, in forma di prototipo chiaramente non commercializzato, ma non è impossibile Wink

Commento di: BRZLPL il 01-12-2012 18:12
C' è già ? E dove si possono vedere le caratteristiche ? Cosi solo per curiosità
Commento di: PaoloG il 01-12-2012 18:16
Cerca in rete Yamaha WR450 2-trac Wink
Commento di: Dark620m il 30-03-2017 03:13
La catena della m620 deve quasi strisciare nella paratia di plastica? Io ce l'ho così penso che sia scorretto...