Alberi di Trasmissione e Suspension Lift


 

Spesso capita, dopo aver installato un suspension kit sulla propria Land e se si è esagerato con i centimetri, che comincino alcuni problemi. Avete presente quella fastidiosa vibrazione? Spesso è continua, altre volte compare solo in discesa o al rilascio dell'acceleratore, sempre ritmica (tipo frr...frrr...frr...). Il problema può essere causato dagli alterati angoli che gli alberi di trasmissione formano con l'albero in uscita dal riduttore ed il pignone del differenziale in conseguenza della variazione di assetto. A questo problema non ci sono soluzioni provenienti o approvate dalla Casa ma, con alcuni accorgimenti e la consapevolezza di come il tutto funzioni, si possono riportare gli angoli del sistema di trasmissione nei limiti di tolleranza ed in genere validi per tutti i veicoli 4x4. Diversamente non sarà solo la vibrazione a dare un costante fastidio, ma in più ci sarà il pericolo di rottura delle crociere per prematura usura, dell'albero principale del cambio, dei pignoni dei differenziali e dei relativi cuscinetti. In caso di rottura di una crociera, l'albero di trasmissione, con un'estremità libera di vagare, andrà a falciare qualsiasi organo meccanico con il quale entri a contatto in una vera e propria "orgia del danno". Vediamo come dare all' albero di trasmissione ed alle crociere una vita lunga, felice e priva di vibrazioni.

COME E' FATTO UN GIUNTO CARDANICO
PERCHE' GLI ANGOLI SONO IMPORTANTI
GLI ANGOLI RACCOMANDATI
ANGOLI MASSIMI
COSA SUCCEDE CON UN SUSPENSION LIFT
ALBERO A DOPPIO CARDANO

 

                        


 

 

 

COME E' FATTO UN GIUNTO CARDANICO

Analizziamo la struttura di un giunto cardanico per meglio comprendere quanto esposto di seguito. I giunti cardanici sono essenzialmente formati da forcelle sulle quali sono montate le crociere. L'attrito tra le parti in movimento è attenuato da cuscinetti ad aghi interamente chiusi che necessitano di lubrificazione tramite un ingrassatore posto al centro della crociera. 

PERCHE' GLI ANGOLI SONO IMPORTANTI

Un giunto a crociera che trasmette coppia ad un certo angolo, impartisce una vibrazione rotazionale perché le crociere non seguono una traiettoria circolare sul loro asse rotazionale, bensì tendenzialmente ovale che richiede accelerazione e decelerazione nella velocità rotatoria per ogni giro completo. Questi cambi di velocità durante la rotazione di una singola crociera causerebbero normalmente delle forti vibrazioni se non fossero annullate dalla crociera dell'altro estremo dell'albero di trasmissione che invece agisce in accelerazione e decelerazione in tempi contrapposti, cancellando così la vibrazione stessa. La causa principale delle vibrazioni e delle rotture delle crociere nei veicoli rialzati è senza dubbio il fatto che gli angoli ai due estremi non sono corretti oltre che, naturalmente, la mancata e costante lubrificazione.

GLI ANGOLI RACCOMANDATI

La prima regola è quella che una crociera non dovrebbe mai lavorare di continuo ad un angolo maggiore di 15° anche se questo non è in accordo con quanto riportano le case produttrici che testano i loro prodotti a 3° e raccomandano di non eccedere i 7°. Tuttavia i 15° sono un limite accettabile nell'ordine di idee di assicurarsi della loro integrità con un intervallo di tempo più breve di quello consigliato. Un esempio: Se la crociera riporta una vita approssimativa di 5000 ore a 3°e la nostra trasmissione ha un angolo di 12°, possiamo approssimativamente dedurre che la vita della nostra crociera sarà solo  1/4 di quella stimata dalla Casa Produttrice e cioè di 1250 ore che corrispondono a 156 giorni guidando 8 ore al giorno. Un guidatore medio quindi potrebbe tranquillamente cambiare le crociere ogni anno e rimanere in limiti di sicurezza più che tollerabili. In più c'è da considerare che veicoli con un rapporto finale di riduzione al ponte basso (Es. Defender Discovery,Range Rover 3.54 : 1)  permettono una vita più lunga alle crociere di quelli con un rapporto più alto (Es. Series Land Rover 4.7 : 1). Perchè? Il 3.54 esprime il numero di giri che l'albero di trasmissione compie per ogni giro completo del pneumatico.

ANGOLI MASSIMI

Il limite raccomandato di 15° è un limite assoluto per un lavoro continuo, il giunto cardanico può comunque lavorare anche ad angoli di 30° per un breve periodo di tempo (tipo quando le sospensioni sono completamente estese durante il superamento di un ostacolo molto difficile). Le crociere hanno riportato comunque sulla confezione il limite massimo di operatività anche se va considerato che se il giunto sull'uscita del riduttore o il pignone del differenziale, non permette di raggiungere tale limite, quello imposto da questi ultimi diventa automaticamente il max raggiungibile onde evitare assolutamente il contatto tra i due (E' bene che ci sia una distanza minima di almeno due millimetri in tutte le condizioni).

COSA SUCCEDE CON UN SUSPENSION LIFT

Riassumendo un po' quanto detto finora vediamo che per mantenere i propri alberi di trasmissione esenti da vibrazioni è necessario mantenere gli angoli nei limiti delle specifiche di operatività e soprattutto uguali fra loro o quanto meno che i loro valori siano molto ma molto vicini. Quando rialziamo la nostra Land però inevitabilmente gli angoli della nostra trasmissione risulteranno alterati. Infatti l'albero in uscita dal riduttore, dopo l'installazione di molle maggiorate, si troverà più in alto di prima rispetto al ponte ed il pignone del differenziale, pur restando alla stessa altezza, sarà ruotato verso l'alto

ALBERI DI TRASMISSIONE A DOPPIO CARDANO

Fino a questo punto abbiamo concentrato la nostra attenzione su alberi di trasmissione a 2 crociere ma ce n'è un altro tipo, denominato Giunto a Doppio Cardano (Double Cardan Joint) che sembra proprio fare al nostro caso. Ricordate quando abbiamo detto che le vibrazioni vengono annullate, in un albero di trasmissione a 2 crociere, dalla rotazione ellittica uguale ma in senso contrario? Un Doppio Cardano fa praticamente questo grazie all'uso accoppiato di 2 crociere su uno stesso estremo (tipicamente quello vicino al riduttore). A condizione però che l'angolo di attacco al pignone del differenziale sia in linea con l'albero della trasmissione.
Es:

Inoltre il doppio cardano permette di dividere un ipotetico angolo di 15° in due da 7° 5' allungando la vita del giunto. Sarà altrettanto importante che il suddetto albero sia munito di un giunto scorrevole adeguato al maggior allungamento dell’albero di trasmissione imposto dall’aumentata escursione delle sospensioni. E' questa al momento la soluzione più efficace per dare la giusta geometria e, approfittando del caso, una maggiore robustezza al sistema in questione. Negli Stati Uniti diverse aziende specializzate sono in grado di fornire questi speciali alberi di trasmissione. Non volendosi rivolgere a loro si potrebbe montare l'albero di trasmissione del Discovery Series II almeno sull'anteriore pur non avendo sperimentato questa soluzione personalmente.

Ricordiamo che con un suspension lift modesto (orientativamente meno di 5 cm in un D90) non è necessario provvedere alla sostituzione degli alberi di trasmissione e la presenza di una vibrazione potrebbe essere risolta semplicemente portando gli stessi in un'officina specializzata per una equilibratura. Insistiamo su quanto le crociere siano bisognose di un’attenta ed accurata manutenzione che si risolve con un’adeguata pompata di grasso e con una buona ispezione periodica. Non fidatevi degli intervalli prescritti dalla Casa (10.000 km):questi sono validi solo in casi di moderato impegno fuoristradistico. In realtà, i giunti soffrono molto l’acqua, quindi dopo l’utilizzo in fangaie profonde e guadi, per esempio, se ne rende necessaria la lubrificazione appena possibile.
E’ sufficiente una sosta di sole 24 ore per innescare nelle crociere dei principi di ruggine, specialmente nel caso in cui fossero state lubrificate con grasso inadeguato. Non risparmiate sulla scelta del grasso per lubrificare le crociere!!!! Sceglietene uno al Litio con ottime capacità anticorrosive, resistente all’acqua e, altrettanto importante, elevato potere di adesività e capacità E.P. (estreme pressioni).

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Pagina realizzata da Francesco Di Tommaso e Nicola Bianchi


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