La catena cinematica

La catena cinematica

Per catena cinematica si intende il sistema di trasmissione del moto che dal propulsore arriva (demoltiplicato)  alle ruote.
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Il moto alternato dei pistoni viene trasmesso tramite bielle all'albero motore che lo trasforma in moto rotatorio; all'uscita del propulsore abbiamo il volano che con la sua inerzia fa passare i punti morti ai pistoni, permette con i suoi denti l'innesto del pignone del motorino d'avviamento e serve come piatto d'attrito della frizione e su cui è pertanto fissato lo spingidisco.
La frizione inserita nella trasmissione tra il motore ed il cambio permette il temporaneo disinserimento della coppia motrice prodotta dal motore per permettere il cambio della velocità e scollega le ruote dal motore quando il veicolo è fermo.
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Il cambio è il primo punto di riduzione del numero di giri che varia in funzione degli abbinamenti di vari ingranaggi (marce, anche invertendo la rotazione: retromarcia).
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Il riduttore permette un'ulteriore demoltiplica di tutti i rapporti ed è quindi il secondo punto di riduzione del numero di giri della catena cinematica.
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Il gruppo frizione, cambio, riduttore di tipo tradizionale può essere sostituito  dal cambio automatico.
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Il ripartitore ha la funzione di inserire la trazione integrale nei veicoli con trazione integrale inseribile (trazione integrale part time)
La trazione integrale, nei veicoli moderni, può essere inserita con il veicolo in marcia.
I fuoristrada con trazione integrale permanente (trazione integrale full time) al posto del ripartitore hanno un differenziale, che ha il compito di differenziare i giri dei due assali.
Il differenziale agisce in modo da variare la distribuzione della coppia motrice che si scaricherà dove trova minor resistenza (lo stesso vale per i differenziali sugli assi).
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Il differenziale si può "bloccare" e la ripartizione della coppia sarà pari sui due assi come in una trazione integrale inseribile.
Al ripartitore (o dal differenziale centrale) sono collegati due alberi di trasmissione che trasmettono il moto rispettivamente ai differenziali posteriore e anteriore.
La trasmissione del moto non è rettilinea ma angolata e nel sistema a ponte rigido, oltre all'angolazione, abbiamo momenti di allontanamento ed avvicinamento tra il ripartitore (o differenziale centrale) ed il ponte; il problema del disassamento viene risolto con l'interposizione di giunti alle due estremità dell'albero di trasmissione, il problema della variazione di distanza, invece si supera disgiungendo l'albero di trasmissione mediante un manicotto scorrevole.
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Il differenziale è solitamente costituito da una gabbia portasatelliti cui sono vincolati due assi. Su entrambi gli assi sono installati due satelliti, in presa con due planetari (ingranaggi conici) solidali con i semialberi.
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Il differenziale serve a trasformare il moto longitudinale dell'albero motore in moto trasversale delle ruote (funzione assolta dalla coppia conica, che è un ulteriore punto di riduzione di giri della catena cinematica) e ad impedire che le ruote motrici slittino in curva, adeguando la loro velocità alla lunghezza della traiettoria.

Infatti il differenziale in rettilineo trasmette alle ruote uguale numero di giri, mentre in curva la ruota interna può diminuire di giri e trasferirli a quella esterna.

Normalmente la coppia conica rappresenta l'ultimo punto di riduzione ma potrebbe essercene un altro tra semiasse e mozzo tramite una cascata di ingranaggi.

Dal differenziale si dipartono i semiassi (o semialberi) che lo collegano al mozzo ruota.
Il sistema a ponte rigido è il più semplice, i semiassi sono contenuti in un involucro (cristo) ove sono alloggiati anche il differenziale e la coppia conica.
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I semiassi sono costituiti da una verga in acciaio che ad un'estremità si innestano nel differenziale con un ingranaggio conico (planetario) e dall'altra al mozzo della ruota; se la ruota è sterzante, fra semiasse e mozzo si interpone un giunto omocinetico che permette alla ruota il movimento.
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Il semiasse potrà essere flottante (libero all'interno dell'involucro) oppure fisso (supportato all'interno del contenitore da cuscinetti a sfera).
Più complesso il sistema a ruote indipendenti, ove si deve garantire una trasmissione del moto angolata e a lunghezza variabile tra un differenziale fisso e un mozzo ruota che deve seguire il movimento della sospensione; in questo caso il semiasse sarà corto, inserito nel differenziale da una parte e collegato tramite un giunto omocinetico ad un albero disgiunto in due pezzi con manicotto scorrevole per permetterne l'allungamento, quindi collegato ad un secondo giunto omocinetico ed un ulteriore semiasse corto che si inserisce nel mozzo ruota.
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All'avantreno dei veicoli con trazione integrale inseribile è possibile applicare un sistema che svincola la ruota dal semiasse: il mozzo a ruota libera.
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Si può azionare manualmente con una chiavetta o ruotando una ghiera oppure in modo automatico.
Evita (quando non serve la trazione anteriore) il trascinamento degli organi compresi fra il mozzo ruota ed il ripartitore, si ha così una minor usura di questi elementi, minori masse rotanti, minor consumo, minori vibrazioni e sterzo più leggero.
E' opportuno di tanto in tanto attaccare i mozzi per far girare il differenziale anteriore e mantenerlo lubrificato.
La lubrificazione del differenziale avviene per sbattimento e quando non gira, una parte sarà immersa nel lubrificante ed un'altra invece ne resterà fuori, soggetta a ruggine ed erosione.

Ottimo [Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link]. Diventa sempre più difficile vedere trattati argomenti di questo tipo e noi lo facciamo. Se riusciamo sarebbe interessante aggiungere qualche immagine (o video) significativa.

G5X ha scritto:

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meglio così?