Matteo Claudio Cainazzo

Ingegnere Meccanico appassionato di tutto ciò che riguarda la meccanica dei veicoli; attualmente frequenta la magistrale in Ingegneria del veicolo.

NIO-EP9

Nio EP9: un’elettrica da record

La Nio EP9 è una hypercar della NextEV, nonché attuale detentrice del record sul circuito del Nürburgring; la cosa che più stupisce è la sua propulsione, completamente elettrica. Tale vettura pilotata da Peter Dumbreck ha fatto segnare un tempo di 6.45.9.            Con questo tempo ha guadagnato il titolo di vettura di serie più veloce al Nürburgring.

Vediamo quali sono le caratteristiche di questo veicolo.

Caratteristiche tecniche:

La propulsione è garantita da 4 motori elettrici (uno per ogni ruota), capaci di erogare una potenza complessiva di circa 1 MW (circa 1360 CV) e 1480 Nm di coppia. La vettura vanta un 0-100 km/h in 2.7 secondi, 0-200 in 7.1 secondi e una velocità massima di 313 km/h; l’autonomia è di circa 427 km grazie all’ingente pacco batterie (due batterie agli ioni di litio, raffreddate ad acqua e collocate lateralmente per favorirne la sostituzione rapida) che fa salire il peso della vettura a circa 1700 kg; Il tempo di ricarica previsto è inferiore ai 45 minuti e quello per la sostituzione della batteria è di 8 minuti.

Nio EP9 vista laterale
quattroruote.it

La Nio EP9 è dotata di uno splitter anteriore regolabile ed un alettone posteriore a scomparsa (regolabile in 3 posizioni); sviluppa una downforce doppia rispetto a quella di una monoposto di F1; è equipaggiata con sospensioni sportive con diverse possibilità di taratura.

Può sviluppare un’accelerazione longitudinale di 3.30 G in fase di frenata(il suo sistema frenante sviluppa una coppia frenante doppia di quella di un’auto da GT3) e 2.53 G di accelerazione laterale nel percorrere le curve.

aerodinamica nio ep9
wordlesstech.com

La conformazione della carrozzeria consente di ottimizzare i flussi aerodinamici per diminuire la resistenza all’avanzamento ed incrementare la deportanza. Il suo telaio in fibra di carbonio garantisce un ottimo compromesso tra resistenza e peso (165 kg, il 70% più leggero dell’acciaio).

Telaio Nio EP9
wordlesstech.com

All’interno, la due posti estrema, presenta una plancia hi-tech con tre schermi, già compatibili con la tecnologia di guida autonoma che dovrebbe essere implementata a breve.

interni Nio EP9
giornalemotori.com

La casa produttrice della Nio EP9 produrrà altre 10 unità, per un totale di 20 esemplari ed un costo di 1.48 milioni di dollari a vettura.

Conclusioni:

Da anni tutti i costruttori automobilistici si contendono il record di auto più veloce sul famoso circuito.                                                                                                       Dopo un primo tentativo effettuato qualche mese fa, la Nio EP9 ha conquistato questo traguardo e il suo primato è un segno dell’evolversi del settore automotive. Ormai la propulsione elettrica inizia ad entrare di prepotenza sul mercato mettendo in luce le sue qualità ma sempre attanagliata dal pensare comune che associa l’elettrico alla lentezza; Chissà, finalmente riusciremo ad abbandonare tale erronea concezione.

kenguru

Kenguru: la prima auto “indossabile”

L’imprenditore ungherese Istvan Kissaroslaki ideò e brevettò la vettura senza però metterla in produzione per mancanza di fondi; Stacy Zoern, un’avvocatessa statunitense affetta da atrofia muscolare spinale, venne a conoscenza di questo prototipo.

Contattò la società responsabile del progetto e scoprendo che il veicolo non era in produzione, decise di rilanciare il progetto; qualche anno dopo Stacy e il suo partner ungherese passarono finalmente alla fase di fabbricazione di Kenguru.

Attualmente questa vettura elettrica viene prodotta in 500 esemplari all’anno ad un costo di circa 20000 dollari; permette di inglobare al suo interno la carrozzella e consente al conducente di accedere all’abitacolo da una porta posteriore apribile con comando a distanza e dirigendo la sedia a rotelle sulla rampa di accesso situata nel dorso della macchina (l’apertura-chiusura della porta avviene in modo meccanico dall’interno-esterno in caso di pericolo). Una volta in auto, la sedia viene bloccata con un apposito sistema di fissaggio che permette al conducente di mettersi dalla guida, rimanendo seduto sulla carrozzella.

caratteristiche kenguru
pro-invalidov.ru

Caratteristiche tecniche:

Il veicolo è classificato come bicicletta con motore ausiliario, a quattro ruote; può trasportare 1 sola persona (autista), è lunga 2125 mm, larga (con specchietti) 1620 mm, alta 1525 mm, con un peso senza batterie di 350 kg ed un peso massimo di 660 kg; presenta un telaio in materiali compositi ed acciaio; raggiunge i 45 km/h di velocità massima con una distanza massima percorribile di 120 km; presenta 2 motori elettrici (applicati alle ruote posteriori) alimentati da 5 batterie (4 per la trazione, e 1 ausiliaria) che forniscono una potenza di 4 kW e può essere ricaricata in 4-8 ore; monta pneumatici 90/90×12″; la guida avviene mediante sterzo motore(commutatori sul manico sinistro+ regolatore di velocità sul manico destro) o tramite Joystick; gli altri dispositivi (luci, tergicristalli, ecc.) sono comandati con pulsanti collocati sullo sterzo; il cruscotto ospita un display LCD dal quale si possono visionare le informazioni del veicolo. Le dimensioni del veicolo gli consentono di parcheggiarsi perpendicolarmente, agevolando ingresso ed uscita dell’occupante.

Quest’automobile è un’alternativa vantaggiosa agli 80 mila dollari necessari per rendere un’auto comune utilizzabile da persone diversamente abili; rappresenta un complemento strategico, un’estensione di noi stessi, di immediato utilizzo e che può offrire tutta la mobilità necessaria in ambito urbano. Si spera possa ricevere l’attenzione di altri finanziatori e il supporto di una rete distributiva planetaria per soddisfare le esigenze di una community di circa 650 milioni di utenti.

Bloodhound SSC: l’“auto” da 1600 km/h

La Bloodhound Super Sonic Car (SSC) è “la più sofisticata macchina da corsa al mondo: in parte è un bolide da Formula 1, in parte un aereo caccia supersonico, in parte un razzo spaziale di prossima generazione”, la descrive così il pilota.

La creazione di questo veicolo è dovuta a Richard Noble, imprenditore scozzese che dal 1983 al 1997 è stato il detentore del record di velocità terrestre ed a Andy Green, pilota della Royal Air Force ed attuale detentore di quel primato; i due collaborano già da tempo: Noble è stato alla guida del programma per la Thrust SSC, l’auto con la quale Green ha stabilito l’attuale record di 1227,986 km/h nel 1997.
dailymail.co.uk

La Bloodhound SSC costruita per correre alla velocità di 1600 Km/h, (1000 miglia/ora) su di una pista rettilinea di 12 miglia (19,3 km) in Sudafrica, pesa 7,5 t; è una quattroruote con abitacolo in fibra di carbonio e la cui propulsione è garantita da tre motori (con una potenza complessiva di 135000 CV):

1) La spinta iniziale viene fornita da un EJ200, il motore dei caccia Eurofighter Typhoon;

2) Raggiunte le 350 miglia orarie (circa 563 km/h), verrà azionato il secondo motore, che è fondamentalmente un propulsore per razzi;

3) Il terzo motore, un Jaguar V8 da 550 CV, viene utilizzato come pompa per il carburante.

Il tutto dovrà essere ultimato per i primi mesi del 2016 quando si effettuerà una corsa di prova al Newquay Cornwall Airport, utilizzando solo il 1° motore e raggiungendo una velocità di 400 km/h per testare i vari strumenti e software impiegati; successivamente verrà tentato il record sul lago salato di Hakskeen Pan in Sud Africa, dove da  circa 5 anni, una società sudafricana sta lavorando per creare una pista lunga 16 km e larga 500 m che sia la più liscia e piatta possibile, sfruttando una nuova tecnologia laser per avere un dislivello massimo del terreno, non superiore ai 2 mm.

dailymail.co.uk

Se e quando il record sarà raggiunto, il lavoro di Green non sarà ancora finito, dovrà infatti fermarsi e l’auto sarà sottoposta ad una resistenza aerodinamica di 17 t.

Il rischio è quello della cosiddetta “illusione somatogravica”: il cervello potrebbe infatti interpretare l’enorme decelerazione come una rapida picchiata verso il suolo, causando conseguentemente un annebbiamento della vista, ed una momentanea cecità; Green dovrà contrarre i muscoli delle gambe e dello stomaco per fermare il deflusso del sangue dalla sua testa.

Entreranno in gioco i freni pneumatici ed i paracadute, che faranno rallentare la Bloodhound SSC ad 885 km/h e successivamente dei freni a disco fermeranno definitivamente il veicolo.

Non ci resta che attendere con impazienza l’esito di quest’impresa, che rappresenta il culmine di numerosi anni di studi ed evoluzioni tecnologiche ad opera di scienziati ed ingegneri.

Ford Fiesta Ken Block Gymkhana

Ken Block: dai rally a YouTube

Ken Block pilota di rally e spericolato stuntman nato nel 1967 a Long Beach, si dedica fin da piccolo allo skateboard, snowboard, motocross e nel 1993 fonda insieme a Damon Way l’azienda DC Shoes (oggi colosso nel mondo dello streetwear e degli action sport); vende il suo brand per 87 milioni di dollari e comincia nel 2005 a bordo di una Subaru Impreza WRX Sti la sua carriera rallistica.

Seguiranno vittorie, imprese eccezionali ed apparizioni televisive nei più importanti programmi e siti dedicati all’automobile; in partnership con la DC Shoes egli approda su YouTube con i suoi famosi video della Gymkhana, appare in una puntata del programma televisivo Top Gear esibendosi in un aeroporto dismesso e collabora con la Codemasters per i videogiochi DiRT 2, 3 e DiRT Showdown.

Nel 2010 fondato il Monster World Rally Team, nonostante i suoi piazzamenti non tanto buoni in campionato, prosegue nella carriera da stuntman promuovendo sia la sua immagine che i vari sponsor che lo accompagnano nelle imprese.

Nel 2015 Block continua a gareggiare nel Global RallyCross Championship ed annuncia che non avrebbe più corso nel World Rally Championship.

Vi proponiamo i suoi piazzamenti nel mondiale rally:

Wikipedia

Tra le auto guidate da Ken Block nelle competizioni ricordiamo, oltre alla Subaru Impreza WRX (versione più sportiva del modello Impreza, realizzata a partire dal 1994), la Ford Focus RS WRC (una versione da competizione della Ford Focus, progettata per competere nel Campionato del mondo rally) e la Ford Fiesta RS WRC (vettura da rally costruita dalla M-Sport, reparto sportivo della Ford) alle quali vanno aggiunti tutti gli innumerevoli veicoli utilizzati per le sue evoluzioni.

autoevolution.com YouTube

 

 

 

 

 

 

Ken block funambolico pilota, imprenditore e stuntman, specializzato in “drifting” ma non solo, una vera e propria icona, è oggi un personaggio molto seguito ed è diventato un idolo del pubblico appassionato di motori.

 

bmw-motorrad-vision-next-100

Bmw Motorrad Vision next 100: la moto sempre in equilibrio

Dopo aver presentato il suo prototipo di auto (la BMW Vision Next 100), BMW rivela la sua moto concept, la BMW Motorrad Vision Next 100.

Questo veicolo presenta un avanzatissimo sistema di auto-bilanciamento che ne eviterà la caduta in qualsiasi situazione garantendo l’equilibrio sia in marcia che in sosta, i sistemi di stabilità e controllo conferiranno un elevato livello di sicurezza al pilota nonché una guida agile e dinamica.

Questo però non limiterà il piacere di guida, gli ingegneri BMW assicurano che i sistemi impiegati permetteranno di ampliare le capacità del pilota in modo tale che potrà incrementare la propria abilità e migliorare il proprio feeling con il veicolo.

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Nella presentazione del mezzo il pilota è sprovvisto di casco ma ciò non significa aver trascurato le più basilari regole di sicurezza ma vuole infondere l’idea di liberta ed interconnessione tra moto e pilota; egli è provvisto di una tuta per la termoregolazione corporea(con delle aperture variabili per una ventilazione supplementare, dei sensori integrati nell’equipaggiamento del guidatore monitorano una serie di dati, come il polso e la temperatura corporea, cosicché la tuta può adattare la climatizzazione in presenza di freddo o di stress) ed è costituita(ciò vale anche per le calzature) da una struttura flessibile ispirata alle fibre muscolari consentendo al guidatore, in relazione alla situazione di guida, un comfort ottimale; ad elevate velocità la zona della nuca dell’abbigliamento del guidatore può essere riempita d’aria, così da sostenere il capo; l’abbigliamento non presenta protezioni in caso d’incidente in quanto grazie ai sistemi di assistenza, queste non sono necessarie.

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L’abbigliamento inoltre fornisce le indicazioni sulla navigazione e segnala il raggiungimento del limite nella guida inclinata attraverso degli elementi vibranti inseriti nelle maniche e nei pantaloni, non esiste alcuna strumentazione di bordo e le informazioni utili saranno infatti visualizzate direttamente sul visore; esso mostra l’angolo attuale di piega e la linea ideale( se il pilota non riesce a reagire e lo fa troppo tardi, è la moto che si corregge); alzando gli occhi fornirà la funzione di specchietto retrovisore, abbassando lo sguardo, si aprirà un menù in cui può innescare ogni funzione e se si abbassa ancor di più lo sguardo si aprirà la vista della mappa, mostrando al pilota il percorso selezionato.

“The BMW Motorrad VISION NEXT 100 embodies the BMW Group’s vision of biking in a connected world – an analogue experience in a digital age. Motorcycling is about escaping from the everyday: the moment you straddle your bike, you are absolutely free. Your bike is The Great Escape,”

dice Edgar Heinrich, capo Design alla BMW Motorrad.

Al centro del telaio vi è il classico motore bicilindrico contrapposto boxer, o meglio ne conserva la forma in quanto il propulsore adottato è elettrico e cambia forma a seconda della velocità e delle esigenze aerodinamiche.

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Il telaio Flexframe dalla forma triangolare (visivamente ricorda la prima moto BMW, la R32 del 1932) unisce la ruota anteriore a quella posteriore senza snodi o cuscinetti, l’ergonomia e la posizione del sedile sono impostati come su una roadster e muovendo il manubrio la forma dell’intero telaio muta rendendo possibile il cambiamento di direzione e richiedendo uno sforzo variabile a seconda della situazione di guida( minimo per manovre a moto ferma, elevato a grandi velocità).

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Sopra la ruota anteriore, un grande riflettore metallico è integrato nel telaio ed insieme al parabrezza integrato, assicura un flusso d’aria ottimizzato aerodinamicamente e le superfici sono collegate in modo da offrire la protezione di una moto completamente chiusa dal vento e dalle intemperie.

La fibra di carbonio domina la carrozzeria, sella, copertura superiore del telaio e parafanghi e si fonde con i pneumatici che garantiscono una funzione ammortizzante e presentano un profilo variabile adattabile alle asperità del fondo stradale.

vanillamagazine.it motorage.it

La fibra di carbonio domina la carrozzeria, sella, copertura superiore del telaio e parafanghi e si fonde con i pneumatici che garantiscono una funzione ammortizzante e presentano un profilo variabile adattabile alle asperità del fondo stradale.

BMW con questo prototipo anticipa quelli che potrebbero in futuro, diventare gli standard per il motociclismo: la sensazione di libertà in un mondo sempre più digitalizzato, interconnesso ed automatizzato, una mobilità sempre più varia nella quale grazie alla moto, si può vivere l’ambiente con tutti i sensi, sentendo vento, forze ed accelerazioni ed in cui il pilota e la moto sono impegnati in un interscambio diretto fondendosi per creare una nuova unità funzionale.

compressore volumetrico dodge charger

La sovralimentazione: Cos’è e cosa implica?

La sovralimentazione di un motore endotermico è l’introduzione della carica (miscela di combustibile-comburente), compressa esternamente ai cilindri, con lo scopo di aumentarne la quantità elaborata.

Dal libro G.Ferrari, Motori a combustione interna:

“Si definisce sovralimentazione l’operazione mediante la quale si precomprime l’intera (od una parte della) carica fresca al di fuori del cilindro di lavoro, con lo scopo di aumentare la massa di aria o miscela che un motore riesce ad aspirare per ogni ciclo”

Nei motori a combustione interna la quantità di combustibile ed aria che viene introdotta nei cilindri è limitata, infatti negli aspirati è con il movimento del pistone che si permette l’ingresso della miscela; per superar questo, si utilizza la pratica della sovralimentazione che immette la carica nei cilindri ad una pressione superiore a quella atmosferica, aumenta la sua densità e ciò consente di bruciare una maggiore quantità di combustibile, ottenere un incremento della potenza specifica ed un miglioramento del rapporto peso/potenza di un dato motore.

Correliamo il grado di sovralimentazione alla portata d’aria elaborata dal motore per capire da dove si origina l’aumento di potenza nei motori sovralimentati.                                   La portata d’aria in ingresso al condotto d’aspirazione risulta direttamente proporzionale alla pressione a monte del condotto (Po) ed inversamente proporzionale (sotto radice) alla temperatura(To) a monte dello stesso.                                                           Aumentando Po e non eccessivamente la To la portata d’aria aumenterà e quindi aumenterà di conseguenza la potenza; più efficiente sarà il sistema di compressione e più bassa sarà la temperatura a pari pressione finale.                                                             Osserviamo la seguente relazione tra la portata massica di un motore aspirato e di uno sovralimentato che rappresenta quindi una relazione tra le potenze:

Siano PR il pressure ratio(P2/P1:pressione alla fine della compressione/pressione inizio compressione),  il rendimento del compressore, K il rapporto tra cp e cv; al diminuire di cala il rapporto tra le due portate e quindi si riduce l’efficacia della sovralimentazione. Utilizzando un intercooler (uno scambiatore di calore che serve ad abbassare la temperatura della carica compressa) aumenta l’efficienza della sovralimentazione ed ho una minore produzione di NOx che dipende dai picchi di temperatura in camera.

I sistemi di sovralimentazione più diffusi in campo automotive sono la:

Sovralimentazione meccanica(volumetrica):

Il motore ed il compressore sono collegati mediante un dispositivo come una cinghia, una serie d’ingranaggi o un motore elettrico; solitamente si utilizza un compressore volumetrico che ad ogni giro del motore elabora un volume fisso d’aria.                                               Il compressore non determina la pressione di sovralimentazione ma la subisce, poiché essa dipende dal rapporto di trasmissione(tra motore e compressore), dalla cilindrata del compressore e del motore ed è quindi dettata dalle condizioni del sistema.

Compressore Roots, motorimania.net

Sovralimentazione con turbocompressore:

larapedia.com

La sovralimentazione avviene mediante un turbogruppo costituito da una turbina ed un compressore montati sullo stesso asse; in turbina espando i gas di scarico producendo lavoro per azionare il compressore, esso, trascinato in rotazione dalla turbina, comprime l’aria e la immette nel collettore d’aspirazione, fornendo ai cilindri una quantità d’aria maggiore di quanta ne potrebbero aspirare.

Sovralimentazione Turbomeccanica:

Si utilizza un compressore volumetrico collegato al motore ed uno centrifugo trascinato dalla turbina, quindi è una soluzione mista tra le due precedenti.

Sovralimentazione Turbocompound:

Questo sistema è costituito da un turbocompressore ed una seconda turbina collegata all’albero motore; i gas di scarico si espandono in quest’ultima e restituiscono energia al motore. Tale turbina essendo accoppiata al motore deve avere una velocità di rotazione moderata e quindi per generare lavoro, deve essere di maggiori dimensioni.

La sovralimentazione influenza oltre all’intera architettura del motore anche i suoi rendimenti:

Rendimento organico (ci dice quanto è il peso relativo agli attriti,ηo):

In seguito alla sovralimentazione con turbocompressore si ha un aumento di pressione nei cilindri, ciò implica maggiori sollecitazioni sul manovellismo di spinta e un incremento dell’fmep(pressione media di attrito); crescendo però notevolmente l’imep(pressione media indicata), l’fmep assume un peso relativo minore e quindi aumenta il rendimento organico(perché espresso come :ηo = 1-fmep/imep ).

Rendimento di ciclo indicato(ηci) e rendimento termodinamico(ηth):

Il primo tiene conto della non idealità del ciclo termodinamico, il secondo, rappresenta il rendimento con cui il motore sfrutta il calore prodotto attraverso un ciclo termodinamico considerato perfetto.                                                                                                 Con la sovralimentazione si ottengono maggiori temperature nella camera di combustione, ciò aumenta il rischio di detonazione nei motori ad accensione comandata, le sollecitazioni sui componenti e perciò non posso aumentare pressione e temperatura a dismisura; passando da un motore aspirato ad uno sovralimentato per non incorrere nei fenomeni prima citati, si riduce il rapporto di compressione(=> <ηth ) e anticipo accensione (=> <ηci) ottenendo una riduzione di pressione e temperatura massime in camera, perciò il prodotto tra i due rendimenti cala.

Rendimento di pompaggio(ηp):

Ci indica quanto è efficiente il motore nel ricambio della carica; maggiore è l’energia spesa nel pompaggio, minore è il rendimento di pompaggio.                                                       Se con la sovralimentazione riesco ad ottenere che il valore medio della pressione della carica aspirata sia maggiore di quello della pressione allo scarico, è la pressione in aspirazione che compie lavoro sul pistone e si fornisce lavoro positivo nel pompaggio.   Nella sovralimentazione volumetrica questo si ottiene più facilmente(rispetto alla sovralimentazione con turbogruppo) poiché non ho nessuna ostruzione allo scarico costituita dalla turbina; con il turbocompressore posso avere il rendimento di pompaggio > 1 per alcuni regimi, mentre in altri, dove la turbina costituisce una sorta di “tappo”, la contropressione allo scarico cresce notevolmente e crolla ηp.

Rendimento di combustione(è un’indicazione sull’efficienza della combustione,ηc):

Aumentando la pressione di aspirazione, aumenta la velocità d’ingresso dell’aria in camera e quindi aumenta la turbolenza(=> >ηc); nei motori ad accensione spontanea aumentando la massa d’aria elaborata posso utilizzare dosature più magre e ridurre la fumosità; nei benzina per abbassare le temperature alte dovute alla sovralimentazione, uso miscele molto ricche e ηc crolla perché parte del combustibile non viene usato per la combustione.

Rendimento di adiabaticità:

È indicato come il rapporto tra il calore(Qth) ottenuto in una trasformazione ideale fratto quello ottenuto dalla combustione reale.                                                                     Nella sovralimentazione diminuendo il calore perso per trasferimento alle pareti del motore, aumenta il numeratore del rendimento e quindi esso stesso aumenta.

Abbiamo visto come la sovralimentazione abbia innumerevoli effetti sulle componenti di un motore, quindi la sua utilizzazione necessita una profonda conoscenza fluidodinamica e strutturale del problema ed anche un’ elevata padronanza nella gestione e controllo dei sistemi che garantiscono tale pratica, perciò non può essere affidata a tecnici poco esperti.

Disco della frizione

La Frizione: cos’è e a cosa serve?

In un motore a combustione interna la spinta viene fornita solo al di sopra di un certo regime di rotazione (di minimo funzionamento), in cui il motore produce energia sufficiente solo al suo sostentamento; nasce quindi la necessità d’interporre un organo che provveda ad interrompere la trasmissione del moto tra propulsore e ruote, per consentire di fermare un veicolo senza dover arrestare il propulsore (per poi riavviarlo alla partenza) e che consenta un trasferimento della coppia in modo graduale.

La frizione, connettendo due alberi che ruotano a velocità diversa, permette la trasmissione del moto rotatorio (figura C) avvalendosi dell’attrito (la “frizione” tra dischi appunto, da cui ne deriva il nome) e il suo innesto o disinnesto sono realizzati per via meccanica, idraulica, pneumatica o elettrica.

Nell’automobile, la frizione è inserita nella trasmissione tra il motore ed il cambio, permette il momentaneo disinserimento della coppia motrice consentendo la selezione di un opportuno rapporto del cambio (figura A) e disconnette le ruote dal motore quando il veicolo non è in moto, mantenendo in rotazione l’albero motore; senza la frizione non si riuscirebbe a trasmettere in maniera graduale la coppia generata dal propulsore alle ruote, quindi è una sorta di collegamento tra motore e ruote.

autoscuolavalchiampo.it

La frizione risulta, in maniera semplificata, costituita dal volano (collegato ad una estremità dell’albero motore e ruota solidale con esso) e dal disco della frizione (che si posiziona tra volano e spingidisco); entrambi realizzati in un materiale che garantisce un’elevata forza d’attrito superficiale e lo spingidisco che preme il disco della frizione sul volano.

autoscuolavalchiampo.it

Le frizioni possono essere a secco, se collocate in un ambiente isolato o in parte esposto all’aria (riducendo così le perdite energetiche derivanti dall’attrito viscoso e dal movimento dell’olio) o a bagno d’olio, se l’elemento di attrito è posizionato in un fluido refrigerante e lubrificante (per migliorarne durata e resistenza alle sollecitazioni).

Le frizioni più utilizzate in ambito automobilistico sono quelle a disco.

FRIZIONI A DISCO

La coppia generata dal motore viene trasmessa al cambio sfruttando l’attrito che si sviluppa tra due (o più, nel caso di frizioni multidisco) superfici, una solidale all’albero motore e l’altra all’albero d’ingresso del cambio, premute tra loro mediante molle. Il disco della frizione è posizionato tra il volano (collegato a sua volta con il motore mediante l’albero a gomiti) e lo spingidisco, ed è accoppiato all’albero primario del cambio.

pneurama.com

Premendo il pedale della frizione, si spinge il cuscinetto reggispinta sulle alette della molla a diaframma dello spingidisco che spostano indietro il disco dello spingidisco. Lo spingidisco, essendo collegato al volano, è in rotazione (quando il propulsore è in funzione), ma la frizione in questo momento non fa più attrito sullo spingidisco e rallenta, scollegando così il cambio dal motore e permettendo l’innesto della marcia (in questa fase l’albero motore e l’albero condotto del cambio sono scollegati). Rilasciando il pedale, si riottiene il contatto: per l’attrito che si genera tra le diverse superfici si giunge alla stessa velocità di rotazione e si trasmette un momento angolare dal motore al cambio.

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Il momento trasmissibile dalla frizione si ottiene dalla seguente formula (semplificata):

Mf = rm*Fm*f  , con rm: raggio medio della corona circolare di contatto, Fm: il precarico della molla, f: il coefficiente di attrito tra i dischi di frizione.

Se si utilizzano più dischi di frizione si ottiene quella che viene definita frizione multidisco che funziona come la precedente, ma avendo aumentato il numero delle superfici di contatto consente di trasmettere un momento maggiore.

La frizione risulta di fondamentale importanza per la trasmissione del moto dal propulsore alle ruote: oggi si presenta complessa ed articolata e si trova in innumerevoli conformazioni. È un esempio di come l’attrito usato in maniera ingegnosa, non sia sempre una cosa negativa, bensì di fondamentale importanza.


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