Sincronizzatori per cambi di velocità

In un precedente articolo abbiamo introdotto il cambio di velocità. Ora approfondiamo il tema dei sincronizzatori. Il problema con un cambio tradizionale è il rischio che albero primario e secondario differiscano per numero di giri e la marcia gratti durante l’innesto. Questo a lungo andare provoca usura nel sistema. Il cambio sincronizzato è un particolare meccanismo in cui gli ingranaggi dell’albero secondario sono calettati costantemente in quelli dell’albero primario. Gli ingranaggi sono perciò sempre in presa ma girano a vuoto e non trasmettono il moto.

Ogni ingranaggio viene ingranato grazie ai sincronizzatori. Essi vengono realizzati in bronzo o in leghe di acciaio. Sono composti ognuno da due anelli metallici concentrici montati sull’albero secondario. L’anello più esterno viene detto manicotto d’innesto. Esso possiede lateralmente una parte dentata fatta per ingranare nel corrispondente settore dentato dell’ingranaggio. Inoltre il manicotto d’innesto possiede una dentatura interna longitudinale che lo collega all’anello interno del sincronizzatore. Quest’ultimo viene chiamato mozzo ed è a sua volta calettato nell’albero secondario del cambio.

Lateralmente il mozzo ha una zona cava di forma conica in cui si inserisce l’ingranaggio del cambio. Inoltre i due anelli del sincronizzatore sono accoppiati assialmente tramite una molla. I sincronizzatori sono azionati da una forcella. Questa è la stessa che nei primi modelli di cambio azionava gli ingranaggi. I sincronizzatori sono uno per due marce e scorrono lungo l’asse dell’albero secondario.

La forcella viene azionata tramite la leva del cambio e avvicina il sincronizzatore all’ingranaggio agganciandolo dall’anello esterno. Le zone coniche di anello e ingranaggio entrano in contatto e il moto viene trasmesso per attrito. Infine il sincronizzatore ingrana l’ingranaggio del cambio e la marcia è innestata.

Sincronizzatori Borg-Warner

Si tratta di un meccanismo più complesso in quanto ogni ingranaggio possiede un anello aggiuntivo detto anello sincronizzatore. Su entrambi i lati dell’anello supplementare è presente una parte dentata. Esso però non è calettato sull’albero del cambio ma solo fissato esternamente sul mozzo. L’anello sincronizzatore serve al momento dell’innesto. Infatti ingrana il sincronizzatore e poi il cambio, facendo da intermediario tra i due. L’innesto è in questo modo più semplice.