Come funzionano le frizioni

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Diagramma dell'auto che mostra la posizione della frizione. Visualizza altre immagini di trasmissione.

Se guidi un'auto con cambio manuale, potresti essere sorpreso di scoprire che ha più di una frizione. E si scopre che anche le persone con auto con cambio automatico hanno le frizioni. In effetti, ci sono frizioni in molte cose che probabilmente vedi o usi ogni giorno: molti trapani a batteria hanno una frizione, le motoseghe hanno una frizione centrifuga e persino alcuni yo-yo hanno una frizione.

In questo articolo imparerai perché hai bisogno di una frizione, come funziona la frizione nella tua auto e scoprirai alcuni posti interessanti, e forse sorprendenti, dove si possono trovare le frizioni.

Le frizioni sono utili nei dispositivi che hanno due alberi rotanti. In questi dispositivi, uno degli alberi è tipicamente azionato da un motore o da una puleggia e l'altro albero aziona un altro dispositivo. In un trapano, ad esempio, un albero è azionato da un motore e l'altro aziona un mandrino. La frizione collega i due alberi in modo che possano essere bloccati insieme e girare alla stessa velocità, o essere disaccoppiati e girare a velocità diverse.

In un'auto, hai bisogno di una frizione perché il motore gira tutto il tempo, ma le ruote dell'auto no. Affinché un'auto si fermi senza uccidere il motore, le ruote devono essere scollegate in qualche modo dal motore. La frizione ci consente di innestare dolcemente un motore in rotazione con una trasmissione non in rotazione controllando lo slittamento tra di loro.

Per capire come funziona una pochette, aiuta a conoscerla un po ' attrito, che è una misura di quanto sia difficile far scorrere un oggetto su un altro. L'attrito è causato dai picchi e dalle valli che fanno parte di ogni superficie - anche le superfici molto lisce presentano picchi e avvallamenti microscopici. Più grandi sono questi picchi e valli, più difficile è far scorrere l'oggetto. Puoi saperne di più sull'attrito in Come funzionano i freni.

Una frizione funziona a causa dell'attrito tra un disco della frizione e un volano. Vedremo come queste parti lavorano insieme nella prossima sezione.

Contenuti
  1. Volani, dischi frizione e attrito
  2. Problemi comuni
  3. Tipi di frizioni

Nella frizione di un'auto, a volano si collega al motore e a frizione si collega alla trasmissione. Puoi vedere come appare nella figura sotto.

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Vista esplosa di una frizione

Quando il piede è fuori dal pedale, le molle spingono lo spingidisco contro il disco della frizione, che a sua volta preme contro il volano. Questo blocca il motore all'albero di ingresso del cambio, facendolo girare alla stessa velocità.

La quantità di forza che la frizione può trattenere dipende dall'attrito tra il disco della frizione e il volano e dalla forza che la molla esercita sullo spingidisco. La forza di attrito nella frizione funziona proprio come i blocchi descritti nella sezione di attrito di Come funzionano i freni, tranne per il fatto che la molla preme sul disco della frizione invece del peso che spinge il blocco nel terreno.

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Come si innesta e si rilascia una frizione-

Quando si preme il pedale della frizione, un cavo o un pistone idraulico spinge la forcella di rilascio, che preme il cuscinetto a spinta contro il centro della molla a diaframma. Quando la metà della molla a diaframma viene spinta all'interno, una serie di perni vicino all'esterno della molla fa sì che la molla allontani lo spingidisco dal disco della frizione (vedere sotto). Questo rilascia la frizione dal motore in rotazione.

Frizione Foto per gentile concessione di Carolina Mustang

Notare le molle nel disco della frizione. Queste molle aiutano a isolare la trasmissione dall'ammortizzatore dell'innesto della frizione.

Questo design di solito funziona abbastanza bene, ma presenta alcuni inconvenienti. Nelle sezioni seguenti esamineremo i problemi comuni della frizione e altri usi delle frizioni.

Dagli anni '50 agli anni '70, si poteva contare di ottenere tra 50.000 e 70.000 miglia dalla frizione della tua auto. Le frizioni ora possono durare per più di 80.000 miglia se le usi delicatamente e le mantieni bene. Se non curato, le frizioni possono iniziare a rompersi a 35.000 miglia. Anche i camion che sono costantemente sovraccarichi o che trainano spesso carichi pesanti possono avere problemi con frizioni relativamente nuove.

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Il problema più comune con le frizioni è che il materiale di attrito sul disco si consuma. Il materiale di attrito su un disco della frizione è molto simile al materiale di attrito sulle pastiglie di un freno a disco o sulle ganasce di un freno a tamburo: dopo un po 'si consuma. Quando la maggior parte o tutto il materiale di attrito è andato, la frizione inizierà a slittare e alla fine non trasmetterà alcuna potenza dal motore alle ruote.

La frizione si usura solo mentre il disco della frizione e il volano girano a velocità diverse. Quando sono bloccati insieme, il materiale di attrito viene tenuto saldamente contro il volano e ruotano in sincronia. È solo quando il disco della frizione scivola contro il volano che si verifica l'usura. Quindi, se sei il tipo di guidatore che fa scivolare molto la frizione, la usurerai molto più velocemente.

A volte il problema non è lo scivolamento, ma l'attaccamento. Se la frizione non si rilascia correttamente, continuerà a ruotare l'albero di ingresso. Ciò può causare sfregamento o impedire completamente alla tua auto di entrare in marcia. Alcuni motivi comuni per cui una frizione può attaccarsi sono:

  • Cavo della frizione rotto o allungato - Il cavo necessita della giusta tensione per spingere e tirare in modo efficace.
  • Cilindri frizione e / o pompa frizione difettosi o difettosi - Le perdite impediscono ai cilindri di creare la quantità di pressione necessaria.
  • Aria nella linea idraulica - L'aria influisce sull'idraulica occupando lo spazio necessario al fluido per creare pressione.
  • Collegamento errato - Quando il tuo piede colpisce il pedale, il leveraggio trasmette la quantità di forza sbagliata.
  • Componenti della frizione non corrispondenti - Non tutte le parti aftermarket funzionano con la frizione.

Anche una frizione "dura" è un problema comune. Tutte le frizioni richiedono una certa quantità di forza per essere premute completamente. Se devi premere forte sul pedale, potrebbe esserci qualcosa che non va. Le cause comuni sono l'incollaggio o l'inceppamento nella tiranteria del pedale, nel cavo, nell'asta trasversale o nella sfera del perno. A volte un blocco o le guarnizioni usurate nel sistema idraulico possono anche causare una frizione dura.

Un altro problema associato alle frizioni è un cuscinetto a perdere, a volte chiamato a cuscinetto di rilascio della frizione. Questo cuscinetto applica forza alle dita dello spingidisco rotante per rilasciare la frizione. Se senti un rombo quando la frizione si innesta, potresti avere un problema con lo scarto.

Nella sezione successiva, esamineremo alcuni diversi tipi di frizioni e come vengono utilizzati.

Test diagnostico della frizione

Se non senti alcun rumore durante questi quattro passaggi, probabilmente il tuo problema non è la frizione. Se senti il ​​rumore al minimo e scompare quando viene premuta la frizione, potrebbe essere un problema nel punto di contatto tra la forcella e la sfera del perno.

  1. Avvia la tua auto, tira il freno di stazionamento e metti l'auto in folle.
  2. Con la macchina al minimo, ascolta un ringhio senza premere la frizione. Se senti qualcosa, molto probabilmente è un problema con la trasmissione. Se non senti alcun rumore, vai al passaggio tre.
  3. Con l'auto ancora in folle, inizia a premere la frizione e ascolta il rumore. Se senti un cinguettio mentre premi, è molto probabilmente il rilascio della frizione o il cuscinetto a sbalzo. Se non senti alcun rumore, vai al passaggio quattro.
  4. Spingere la frizione fino in fondo. Se senti uno stridio, probabilmente è il cuscinetto pilota o la boccola.
Compressore climatizzatore auto con frizione magnetica

Ci sono molti altri tipi di frizioni nella tua auto e nel tuo garage.

Un trasmissione automatica contiene diverse frizioni. Queste frizioni innestano e disinnestano varie serie di ingranaggi planetari. Ogni frizione viene messa in moto utilizzando fluido idraulico pressurizzato. Quando la pressione scende, le molle provocano il rilascio della frizione. Creste equidistanti, chiamate spline, allinea l'interno e l'esterno della frizione per bloccare gli ingranaggi e l'alloggiamento della frizione. Puoi leggere ulteriori informazioni su queste frizioni in Come funzionano le trasmissioni automatiche.

Un aria condizionata compressore in una macchina ha una frizione elettromagnetica. Ciò consente al compressore di spegnersi anche mentre il motore è in funzione. Quando la corrente scorre attraverso una bobina magnetica nella frizione, la frizione si innesta. Non appena la corrente si ferma, come quando si spegne l'aria condizionata, la frizione si disinnesta.

La maggior parte delle auto con estensione ventola di raffreddamento azionata dal motore avere un frizione viscosa controllata termostaticamente -- la temperatura del fluido aziona effettivamente la frizione. Questa frizione è posizionata al mozzo della ventola, nel flusso d'aria che passa attraverso il radiatore. Questo tipo di frizione è molto simile al accoppiamento viscoso a volte si trova nelle auto a trazione integrale. Il fluido nella frizione diventa più denso man mano che si riscalda, facendo girare la ventola più velocemente per raggiungere la rotazione del motore. Quando l'auto è fredda, il liquido nella frizione rimane freddo e la ventola gira lentamente, consentendo al motore di riscaldarsi rapidamente fino alla temperatura di esercizio corretta.

Molte auto lo hanno differenziali a slittamento limitato o giunti viscosi, entrambi utilizzano frizioni per aumentare la trazione. Quando la tua auto gira, una ruota gira più velocemente dell'altra, il che rende l'auto difficile da maneggiare. Il differenziale di slittamento compensa ciò con l'aiuto della sua frizione. Quando una ruota gira più velocemente delle altre, la frizione si innesta per rallentarla e abbinare le altre tre. Anche guidare su pozzanghere d'acqua o macchie di ghiaccio può far girare le ruote. Puoi saperne di più sui differenziali e sugli accoppiamenti viscosi in Come funzionano i differenziali.

A gas motoseghe e i mangiatori di erbacce hanno frizioni centrifughe, in modo che le catene o le corde possano smettere di girare senza che tu debba spegnere il motore. Queste frizioni funzionano automaticamente tramite l'uso della forza centrifuga. L'ingresso è collegato all'albero motore del motore. L'uscita può azionare una catena, una cinghia o un albero. Man mano che le rotazioni al minuto aumentano, i bracci appesantiti oscillano e forzano la frizione a innestarsi. Le frizioni centrifughe si trovano spesso anche in tosaerba, go-kart, ciclomotori e mini-bike. Anche alcuni yo-yo sono realizzati con frizioni centrifughe.

Le frizioni sono preziose e necessarie per numerose applicazioni. Per ulteriori informazioni sulle frizioni e sugli argomenti correlati, controllare i collegamenti nella pagina seguente.

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Altri ottimi link

  • AutoSite: Riparazione: frizione e volano
  • Rivestimenti frizione
  • Selezione della frizione
  • Automotive 101: trasmissione
  • Frizioni Easy-Pedal 2000 da 15,5 "e Easy-Pedal Plus14"

fonti

  • Carley, Larry. Risoluzione di problemi di scivolamento, vibrazioni, rumore, blocco del pedale e altri problemi comuni della frizione. http://www.aa1car.com/library/2002/ic100237.htm (10/04/07).
  • http://drivetrain.com/clutcharticle.html (10/04/07).
  • http://www.clutchwizard.com/diagnosis.htm (10/04/07).
  • Weisler, Paul. Saturday Mechanic - Sostituzione della frizione della ventola. http://www.popularmechanics.com/how_to_central/automotive/1772922.html (10/04/07).



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