Tubo Frizione Idraulica: Cos'è e Come Funziona

L’oleodinamica è una tecnica che utilizza i fluidi per generare pressione e convertirla in energia meccanica. La parola oleodinamica è composta da due parole greche: “élaion”, riferito a sostanze dotate di untuosità, e “dynamikós” riferito alla forza e al movimento. Da ciò si può dedurre in cosa consiste un sistema oleodinamico: un fluido viscoso viene immesso in un sistema chiuso dove successivamente viene creata o aumentata una certa pressione per azione meccanica o statica.

In entrambi i processi, la pressione che si crea viene trasmessa attraverso tubi o sistemi di tubature fino a innescare la reazione (meccanica) desiderata in un punto specifico. In virtù del loro semplice funzionamento, gli impianti oleodinamici vengono utilizzati in un’ampia gamma di aree di lavoro. Per il funzionamento di sistemi oleodinamici viene raramente utilizzata l’acqua. Di solito tali impianti vengono azionati con l’aiuto di un olio speciale (olio idraulico).

Grazie alle sue proprietà, l’olio è perfettamente idoneo a garantire un funzionamento delicato all’interno della meccanica di precisione di macchine e motori. Come oli oleodinamici si possono utilizzare, a seconda del settore di applicazione, oli minerali, oli vegetali, emulsioni acqua-olio o fluidi sintetici. I sistemi oleodinamici possono movimentare grandi carichi con una forza facile da gestire. In tale processo sono coinvolti diversi componenti all’interno del circuito oleodinamico.

Come Funziona l'Oleodinamica: Passo dopo Passo

La seguente panoramica passo dopo passo spiega in maniera semplice come funziona l’oleodinamica:

Aumento della pressione: La pompa idraulica viene azionata manualmente (ad esempio azionando una leva o un pedale) o tramite un motore. Il movimento del pistone riduce lo spazio per l’olio idraulico. La pressione continua a salire.
Distribuzione del volume o del flusso: Il fluido in pressione è chiamato anche volume o flusso. Questo viene distribuito attraverso i tubi idraulici del sistema. Nei sistemi oleodinamici complessi è possibile utilizzare delle valvole per controllare la direzione del flusso volumetrico.
Conversione in energia meccanica: Una volta che il fluido si è diffuso attraverso i tubi e ha accumulato una pressione sufficiente, attiva un secondo cilindro o motore idraulico (cilindro idraulico doppio effetto) che è responsabile del processo corrispondente (ad esempio, il sollevamento di una piattaforma o l’attivazione del freno).
Ritorno del fluido idraulico: Infine, per abbassare nuovamente la pressione nel caso di sistemi manuali a molla (in un sistema frenante, ad esempio), è sufficiente riposizionare la leva nella sua collocazione iniziale. Sulle macchine edili più grandi o su elevatori idraulici potenti è presente di solito un secondo interruttore che abbassa il pistone e, se necessario, apre una valvola di ritorno in modo che il fluido idraulico venga nuovamente distribuito in maniera uniforme all’interno del sistema.

Nota bene: Il funzionamento della centralina oleodinamica è essenziale per gestire la distribuzione del fluido e il controllo delle valvole, inclusa la valvola di massima pressione. Anche se le modalità di funzionamento sono molto simili, l’oleodinamica presenta alcuni vantaggi rispetto alla pneumatica.

Vantaggi dell'Oleodinamica

I sistemi e gli azionamenti oleodinamici sono estremamente potenti. In tal modo è possibile generare grandi forze con un apporto energetico relativamente ridotto, e tali forze possono, a loro volta, essere utilizzate per movimentare carichi, azionare macchine o spostare determinati componenti.

Quali sono i vantaggi di un sistema oleodinamico?

Elevata trasmissione di potenza
Ingombro relativamente ridotto
Buona adattabilità alle contingenti condizioni di spazio grazie a tubi e collegamenti flessibili
Idoneità anche per macchine di precisione grazie a sequenze di movimento lente e regolabili separatamente
Lunga durata e bassa usura (se mantenuti e utilizzati seguendo le istruzioni)
L’olio idraulico previene l’attrito e allo stesso tempo svolge una funzione refrigerante, aumentando così la durata del sistema

Quali sono i settori che impiegano l’oleodinamica?

Macchine agricole e da costruzione: accessori per escavatori, gru, trattori e benne ad alto ribaltamento
Officina meccanica: piattaforme di sollevamento, utensili, sollevatori idraulici
Ingegneria automobilistica: frizione, freni, servosterzo, telaio
Ingegneria logistica: carrelli elevatori, transpallet manuali
Impianti di sollevamento
Produzione: presse idrauliche, banchi prova, nastri trasportatori

Frizione Auto e Sistemi di Disinnesto

Sin dall’inizio della costruzione del primo autoveicolo è stato necessario escogitare un metodo ed un dispositivo per disaccoppiare la trazione dal motore alle ruote. La frizione auto è il dispositivo che trasmette la coppia del motore al cambio e grazie ad essa possiamo anche effettuare il disaccoppiamento. Buona parte del lavoro è dovuto però ad un sistema posto al suo fianco, gli elementi preposti al disinnesto.

Il meccanismo di disinnesto della frizione auto ha subito una forte evoluzione negli anni che ci ha portato all’automatismo del sistema. Una delle prime generazioni prevedeva il collegamento diretto dal pedale della frizione alla forcella (collegata al cuscinetto reggispinta) tramite un cavo regolabile. Un sistema semplice ed economico.

Frizione Idraulica vs Frizione a Cavo: Quale Scegliere?

Quando senti parlare di frizioni idrauliche o frizioni a cavo, ci si riferisce solo a come viene azionata la frizione. Con una frizione a cavo, la forza della leva viene trasferita tramite un cavo Bowden, che ha un filo di acciaio che scorre all'interno di una guaina flessibile. La frizione idraulica invece usa del fluido per trasmettere la forza esattamente come accade nei freni idraulici.

L’unica differenza con i freni è che al posto di una pinza all'altra estremità del tubo c'è un cilindro schiavo che agisce sullo spingidisco della frizione allo stesso modo di un cavo. Se una frizione a cavo e una frizione idraulica fanno la stessa cosa, perché un produttore o un pilota dovrebbero sceglierne una piuttosto che l'altra? Ogni sistema ha i suoi pro e contro.

Frizione a Cavo

La frizione a cavo è la configurazione più comune nelle moto. I cavi sono comuni per un semplice motivo: sono economici da realizzare, facili da montare e tengono la moto leggera. Per quanto riguarda la manutenzione però, i cavi ne richiedono una discreta quantità. Per cominciare, devi regolare frequentemente il gioco per tenere conto dell'usura della frizione: se il cavo si allenta troppo non otterrai il disinnesto completo quando tiri la leva.

Al contrario, se lasci troppo poco gioco la frizione slitterà, portando a un’usura repentina dei dischi della frizione. Inoltre, i cavi devono essere lubrificati periodicamente e sono soggetti a corrosione, rottura e attorcigliamento se piegati troppo bruscamente.

Frizione Idraulica

Con una frizione idraulica non devi preoccuparti di lubrificare o dei cavi che si sfilacciano, e non devi nemmeno occuparti di regolare nulla. Questo perché finché c'è fluido nel serbatoio, un sistema idraulico si regolerà automaticamente usurando molto meno i dischi della frizione. Perciò il punto di innesto rimane lo stesso per tutta la vita della frizione.

Parlando di innesto, le frizioni idrauliche sono generalmente più facili da modulare e hanno una trazione della leva più leggera e coerente, poiché c'è un cilindro principale e un cilindro secondario che amplificano la forza della presa. In pratica, su moto da strada di grossa cilindrata che tendono ad avere molle robuste che sono difficili da comprimere, la frizione idraulica è l’ideale, perché l’attuatore più grosso ti aiuta a diminuire la resistenza alla leva.

Come contro, la frizione idraulica è una configurazione più costosa, sia da costruire inizialmente, sia da riparare in seguito, se una guarnizione si guasta.

Per concludere: meglio frizione idraulica o a cavo? Come spesso accade, la risposta dipende dall’uso che fai della moto. Se batti percorsi offroad forse meglio la frizione a cavo (nel caso si rompa riesci a cambiarla al volo in autonomia anche con un fil di ferro). Se invece fai percorsi su strada anche lunghi e regolari, prediligi uno stacco più dolce e hai una moto di grossa cilindrata, meglio la frizione idraulica, che ti fa fare decisamente meno fatica e minore manutenzione.

Come Passare alla Frizione Idraulica: Il Kit Moto

La tua moto ha una frizione a cavo molto dura da azionare e vuoi modificarla in una frizione idraulica? Esiste un kit apposito per la frizione idraulica universale. Si chiama MECDRAULIC e PBR lo ha progettato appositamente per consentirti di convertire la frizione a cavo della tua moto in frizione idraulica.

Hai tutti i vantaggi di una configurazione idraulica in un kit completamente assemblato e pronto per l'installazione. Viene fornito completo di leva, serbatoio (come quello dei freni), tubo idraulico e pistoncino idraulico. In questo modo ottieni una moto che "strappa" molto meno e ti eviti il rischio di rotture di cavi.

Il Reggispinta della Frizione

Oltre alla frizione in sé, anche i vari sistemi di azionamento della frizione, come il reggispinta, rappresentano un ricambio molto importante per la filiera aftermarket visto che la sua sostituzione è piuttosto comune nel mondo della riparazione auto ed è spesso concomitante con la sostituzione della frizione guasta.

Vediamo quindi da quali componenti è costituito il sistema azionamento frizione, il cui stato è determinante per assicurare il corretto funzionamento della frizione e la “buona salute” della trasmissione del veicolo. Tali componenti, lavorando insieme, trasmettono la forza generata dalla pressione sul pedale della frizione al cuscinetto reggispinta allo scopo di disinnestare la frizione nel cambio marcia.

Il componente più importante dell’azionamento frizione è il reggispinta, che può essere di tipo tradizionale o idraulico. Oggi circa la metà delle auto è equipaggiato con reggispinta idraulici, mentre l’altra metà monta sistemi di disinnesto tradizionali.

Sistemi di Azionamento Frizione Tradizionali

Nei sistemi di azionamento della frizione tradizionale, l’azionamento della frizione è meccanico e avviene per mezzo di appositi cavi di comando (cavi frizione). Il movimento del pedale è trasmesso a un cavo in acciaio che aziona la forcella di disinnesto e il cuscinetto reggispinta permettendo alla frizione di staccare e, quando il pedale si rialza, di reinnestarsi.

Reggispinta Idraulico

I cuscinetti reggispinta con reggispinta idraulico sono generalmente usati laddove il montaggio di un sistema della frizione tradizionale ruberebbe troppo spazio. Molti costruttori si sono quindi orientati verso una soluzione più compatta che può più facilmente essere installata in spazi ridotti. Nel caso del reggispinta idraulico, sempre più utilizzato, il cilindro di disinnesto e il cuscinetto reggispinta sono infatti integrati in un’unica unità. Questo fa sì che il reggispinta idraulico possa essere montato direttamente sul cambio, dal momento che non c’è la forcella di disinnesto tra il cuscinetto reggispinta e il cilindro disinnesto.

La sostituzione del reggispinta della frizione è concomitante alla sostituzione della frizione. Sarebbe infatti sconveniente installare una nuova frizione e, per un possibile e successivo guasto al reggispinta, incorrere in un nuovo fermo macchina per procedere alla riparazione.

Il cuscinetto reggispinta tiene separato il disco frizione dal volano in modo da disaccoppiare e accoppiare motore e trasmissione quando si preme e si rilascia il pedale della frizione. Grazie al reggispinta il cambio di marcia può avvenire in maniera fluida, regolando la trasmissione della coppia.

Pompa della Frizione

La pompa della frizione è un elemento fondamentale dei veicoli dotati di cambio manuale perché agisce nella fase di disinserimento della frizione. Se cambiando le marce doveste avvertire una sensazione insolita premendo il pedale, potrebbe essere proprio questa componente ad avere dei problemi.

Tra i sintomi che vi avvisano di un problema alla pompa della frizione c’è sicuramente una sensazione anomala del pedale, che potrebbe sembrare spugnoso o molle: affonda e resta lì, senza più permettervi di disinnestare correttamente la frizione. Quando il pedale della frizione diventa duro è probabile che il cavo o il leveraggio (se la frizione è a comando meccanico) siano grippati: in queste condizioni è importante lubrificarlo con l’asta oppure provvedere alla sostituzione.

Sistemi Idraulici Valeo

Insieme con le tecnologie e le nuove esigenze delle case automobilistiche, è diventato difficile adattare un cavo in linea retta tra il pedale e la leva. Ecco perché sempre più automobili stanno utilizzando sistemi idraulici. Questi sono molto più flessibili e sicuri rispetto ai sistemi manuali. In primo luogo consentono uno sforzo ottimale e costante sul pedale. In secondo luogo, il materiale utilizzato è molto più leggero (fino al 70% di riduzione di peso rispetto al sistema di comando standard della frizione) così come molto più compatto. Questo è il motivo principale per cui questa tecnologia è più facile da implementare su progetti OE.

Come risposta a questa tendenza del mercato, Valeo ha sviluppato una vasta gamma di parti idrauliche: pompa frizione (CMC), cilindro rilascio della frizione (CRC) e attuatore frizione (CSC). Sia la pompa frizione che il cilindro di rilascio della frizione sono utilizzati nel sistema "semi-idraulico", mentre il sistema "idraulico full" utilizza CMC e CSC.

Sistema "Semi-Idraulico"

Il sistema "semi-idraulico" è costituito da un trasmettitore (CMC), un tubo flessibile e un ricevitore. Per questo sistema, il ricevitore è un C.R.C. La gamma Valeo è composta da più di 55 codici, che coprono applicazioni quali Fiat Punto, Ford Transit, Hyundai Accent, Kia Picanto. In un sistema di "semi idraulica", il braccio del pedale della frizione aziona un pistone nel cilindro della frizione (CMC). Questa azione fa passare il fluido idraulico attraverso un tubo al cilindro di rilascio della frizione (CRC) dove un altro pistone aziona il meccanismo di disinnesto della frizione.

Ogni volta che il veicolo è dotato di un CRC, l'interfaccia all'interno del sistema idraulico e della frizione è fatta con una forcella della frizione e un cuscinetto reggispinta. Contrariamente al CSC (nel sistema idraulico completo), il CRC è molto facile e veloce da sostituire in quanto si trova sempre al di fuori della scatola del cambio. Il riduttore non deve essere rimosso per sostituire la parte. Ecco perché è facile e rapida la sostituzione dei componenti idraulici senza dover rimuovere il riduttore.

Cilindro della Frizione

Come noto, il pedale della frizione è quel pedale che va premuto prima di inserire una marcia per evitare che il motore si blocchi se non sta in folle: la frizione è un meccanismo complesso attivato dal cilindro della frizione che regola la guida dell’auto, collegando la forza motrice erogata dal motore al cambio, che gestisce nel modo più efficace e conveniente, inserendo i vari rapporti a seconda delle condizioni di marcia, oltre a permettere la partenza da fermo.

La frizione si compone di diverse parti, tutte connesse tra loro. Il cilindro della frizione, anche noto in gergo come cilindro maestro o cilindro pompa frizione o cilindro slave, è un componente presente in tutte le automobili dotate di un cambio manuale. Esso si trova in genere posizionato di fronte al pedale della frizione sul lato motore, spesso avvitato sulla paratia, o anche fissato sulla scatola del cambio.

Quando il pedale della frizione viene azionato, ha luogo una compressione del pistone idraulico nel cilindro, cui segue a sua volta una compressione del fluido idraulico. Questa pressione per via di un fluido contenuto in un tubo viene trasmessa al cilindro secondario, il quale fa estendere un’asta che agisce sulla frizione.

Il cilindro maestro della frizione è progettato per avere una lunga durata di servizio, potendo anche durare sino al raggiungimento dei 200.000 km di percorrenza. Va anche tenuto presente che essendo tutti i componenti del sistema della frizione sottoposti alle medesime sollecitazioni, in caso di guasto di uno di essi è sempre consigliabile sostituire in contemporanea anche tutti gli altri: è infatti bene che il cilindro maestro, le linee idrauliche ed il cilindretto abbiano lo stesso grado di usura.

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