Servosterzo Idraulico nei Trattori: Funzionamento e Innovazioni
Il servosterzo è un dispositivo che ha semplificato e migliorato la vita di ogni automobilista, specialmente quando è necessario affrontare faticose manovre di parcheggio o districarsi in stretti labirinti stradali. Sono finiti i tempi in cui per sterzare era necessaria la forza di un sollevatore di pesi e l'unico aiuto era una manopola o un sistema di riduzione lento e complesso.
In pochi decenni, le macchine sono ora dotate di servosterzo idraulico o elettrico. Non tutti i tipi di servosterzo sono uguali: esiste il servosterzo idraulico e quello elettrico. In caso di guasto o malfunzionamento, questa tipologia di servosterzo informa immediatamente il guidatore attraverso l’accensione di una spia luminosa nel quadro degli strumenti.
Servosterzo Idraulico: Caratteristiche e Funzionamento
Il servosterzo idraulico nasce ben prima di quello elettrico ed era originariamente utilizzato soprattutto sui veicoli pesanti, come trattori o camion e, solo in seguito, è approdato sulle berline più grandi. Vediamo nel dettaglio come funziona questo sistema e quali sono le sue componenti principali.
Il servosterzo idraulico è nato inizialmente per lo sterzo di veicoli molto pesanti, come ad esempio i trattori o gli autocarri, poi è passato alle grosse berline e negli anni ‘80 anche ai modelli piccoli.
Principi di Funzionamento
Una pompa ad alta pressione azionata dal motore invia in un circuito, collegato con il meccanismo di sterzo, un liquido che agisce su un pistone. La pressione del liquido varia in proporzione al movimento del volante.
Il volante controlla l'orbitrol, una valvola rotante dello sterzo che permette all'olio di fluire verso il cilindro dello sterzo. Questo cilindro fa muovere l'asse sterzante in base alla direzione del volante. L’aumento di pressione nella camera porta in direzione opposta lo stantuffo che agisce sui leveraggi delle ruote e ne migliora la sterzata imposta dalla direzione del volante.
L'unico collegamento tra il volante e l'asse sterzante è il liquido idraulico, senza alcun supporto meccanico. Per ragioni di sicurezza, quindi, il servosterzo idraulico viene utilizzato solo per le macchine industriali che operano a basse velocità.
Componenti Chiave del Sistema
Viene fatto fluire o defluire olio idraulico entro il cassetto dell’olio, dal quale lo stesso viaggia attraverso i tubi idraulici che sono collegati ai sistemi di movimentazione. Nel collegamento al pistone di sollevamento (montante) è presente una valvola paracadute, che evita la brusca discesa del carico a seguito di una improvvisa rottura. Nel cassetto dell’olio è presente una valvola a farfalla che permette al flusso di olio di muoversi in un senso o nell’altro.
Durante l’operazione di ripristino delle condizioni iniziali (es. dopo la salita del montante), l’olio idraulico passa attraverso lo scarico dell’olio che si trova sulla testa del serbatoio dell’olio, dove viene opportunamente filtrato per evitare l’accumulo di impurezze in forma particellare. A questo punto, l’olio entra nel serbatoio, dove attende di essere nuovamente rimesso in circolo.
Orbitrol: Tipi e Funzioni
Tra i vari tipi di orbitrol, due sono particolarmente comuni:
- Orbitrol "Open Centre" (OC): Richiedono che la pompa idraulica fornisca sempre il flusso. Sono facili da installare e non richiedono un controller esterno.
- Orbitrol "Closed Centre" (CC): Attivano la pompa solo quando il volante gira. Questo migliora l'efficienza del carburante e la durata della pompa.
Manutenzione e Controllo
Come tutte le componenti dell’auto anche il servosterzo idraulico necessita di controlli e manutenzione. Spesso può capitare che si avverta uno strano rumore nell’atto di sterzare, quando si attraversano buche o dossi oppure si può avvertire un gioco sterzo al centro; in questi casi occorre far controllare il veicolo da un’officina specializzata.
Innovazioni nel Servosterzo per Rimorchi Agricoli
I rimorchi agricoli ad assi centrali, infatti, sono spesso dotati di assali autosterzanti per facilitarne la movimentazione. Gli assali autosterzanti seguono naturalmente la traiettoria in avanti, mentre in retro il meccanismo viene bloccato con cilindri di bloccaggio e le ruote vengono mantenute dritte.
Ciò provoca uno slittamento delle ruote molto elevato, riducendo sensibilmente la manovrabilità della macchina in retromarcia e aumentando drasticamente le forze laterali, provocando pericolosi effetti su cerchi, assali e sospensioni, con anche grande usura degli pneumatici. Inoltre servono trattori di grande potenza per spostare il veicolo, con un relativo maggiore consumo di carburante.
Sul mercato sono disponibili soluzioni idrauliche o elettroniche per guidare gli assali in retromarcia, ma sono complesse e costose. Il servosterzo idraulico risulta ideale solo in una gamma limitata di velocità e angoli di sterzata.
In retro gli assi possono sterzare solo secondo la geometria prestabilita, per cui non è possibile sterzare le ruote secondo le esigenze dell’utente, limitando la possibilità di movimento in spazi ristretti e con possibili danni ai componenti in caso di curve strette.
Nel caso del servosterzo elettronico l’angolo di sterzo delle ruote è determinato dal software, e in retro è possibile movimentare gli assali manualmente entrando in un apposito menu sul comando cabina che richiede un operatore con elevata esperienza.
Easydrive: Una Soluzione Innovativa
Ed è proprio qui che entra in gioco Easydrive: si tratta, come accennato, di un sistema di sterzo per rimorchi agricoli che sfrutta le caratteristiche degli assali autosterzanti evitando di bloccare lo sterzo delle ruote in retromarcia.
Durante la marcia in avanti la sterzata degli assali è naturale grazie alla costruzione autosterzante, mentre in retromarcia gli assali possono essere guidati manualmente, in base alle esigenze dell’utente, non necessariamente in base all’angolo relativo del rimorchio del trattore, utilizzando il distributore d’olio del trattore. In questo modo migliora la manovrabilità del rimorchio in retromarcia ed è possibile muovere la macchina in spazi molto ristretti, senza nessuno slittamento delle gomme, che quindi subiscono anche una minore usura.
Il sistema si basa sul cilindro Dual Function brevettato da ADR che permette di utilizzare l’autosterzatura e la funzione di comando con lo stesso collegamento delle tubazioni.
Easydrive passa automaticamente alla modalità di autosterzatura ad una velocità definita minore di 10 km/h oltre la quale non può più essere comandato manualmente per motivi di sicurezza. Per il suo funzionamento sono necessari solo un semplice ECU, un cablaggio, una centralina idraulica e comuni sensori.
Il collegamento idraulico è molto semplice (solo due tubi) e non è necessaria alcuna disposizione meccanica e collegamento al trattore. Nelle limitate situazioni in cui può manifestarsi un guasto il sistema diventa autosterzante, quindi la macchina può comunque essere utilizzata in modalità di emergenza con funzioni limitate.
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Funzione e Importanza
L'idroguida è delle parti importati del sistema di guida idrostatica e viene collegata al volante mediante la colonnetta di sterzo. Il rotore ha la funzione di invio proporzionale di olio secondo l'angolo di rotazione imposto dal volante.
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