La Frizione e lo Stacco: Analisi dei Problemi e Manutenzione nei Sistemi di Trasmissione Moderna

Nel mondo dell'automotive, la frizione e il suo corretto "stacco" sono elementi cruciali per il funzionamento di ogni veicolo, sia esso dotato di cambio manuale o automatico. La capacità di controllare con precisione il punto di stacco della frizione è fondamentale per una guida fluida e per prevenire danni al sistema di trasmissione. Negli anni, con l'evoluzione tecnologica, i sistemi di trasmissione sono diventati sempre più complessi, introducendo diverse tipologie di cambi automatici che, pur eliminando il pedale della frizione per il conducente, continuano a basarsi su principi di accoppiamento e disaccoppiamento della potenza del motore.

Schema di funzionamento della frizione manuale

La Frizione Manuale: Sentire il Punto di Stacco

Per chi sta imparando a guidare, la frizione rappresenta una delle prime grandi difficoltà da affrontare. Un uso corretto della frizione e dell'acceleratore è indispensabile per partire velocemente senza far morire la macchina e per effettuare cambi marcia fluidi. Riuscire a controllare bene la frizione richiede tempo ed esercizio costante.

Sentire il punto di stacco della frizione è un'abilità fondamentale per partire correttamente e senza intoppi. Questo punto si manifesta come una leggera "vibrazione" sotto il piede sinistro quando si solleva gradualmente il pedale della frizione. Tale vibrazione, pur non essendo fortissima, è chiaramente percettibile e indica il momento in cui la frizione inizia a trasmettere coppia dal motore alle ruote. È importante notare che ogni auto ha caratteristiche diverse: alcune frizioni sono "alte" (il punto di stacco avviene più avanti nel percorso del pedale), mentre altre sono "basse" (si innestano molto presto).

Per migliorare la percezione del punto di stacco, è consigliabile scegliere calzature adatte, evitando tacchi alti, suole troppo lisce che possono far scivolare il piede, o suole troppo spesse (come quelle di zattere o anfibi) che possono ostacolare la percezione delle vibrazioni. Sollevare il pedale della frizione tenendolo solo con la punta del piede sinistro può aiutare a sentire meglio la vibrazione e, di conseguenza, a gestire con maggiore precisione lo stacco.

I Problemi di Stacco della Frizione nei Veicoli Opel

Il tema dello stacco della frizione e della sua regolazione è stato oggetto di discussione tra i possessori di veicoli Opel. Alcuni utenti, come nel caso di un'Astra G 2.0 DTI Sport con frizione idraulica, hanno lamentato uno stacco della frizione "relativamente alto" e hanno chiesto interventi per anticiparlo. Tuttavia, i capi officina Opel hanno spesso affermato che le frizioni idrauliche non sono regolabili e che non è possibile regolare il pedale, in quanto la pedaliera è sganciabile in caso di incidente. Questo rende la personalizzazione del punto di stacco una sfida per molti conducenti.

Un altro aspetto critico riscontrato riguarda i cambi di marcia in generale, descritti come "un po' costretti, mai morbidi e veloci", con il tempo della cambiata che fa calare i giri del motore, causando una "botta" quando la frizione si stacca. Questo può indicare un problema con la frizione stessa, con l'antistrappo o con le mollettine di ritorno del disco, che potrebbero avere un gioco eccessivo o essere troppo dure.

Vista esplosa frizione e volano

Un suggerimento interessante emerso dalle discussioni è quello di spurgare il circuito idraulico della frizione. Un utente ha riportato che dopo aver sostituito il liquido dei freni (in comune con la frizione) e aver spurgato anche quest'ultima, il punto di attacco era "notevolmente più in basso di prima (anche troppo)". Questo suggerisce che l'aria nel circuito idraulico o un fluido degradato possono influenzare negativamente il punto di stacco e il funzionamento complessivo della frizione.

Il Codice Errore P177B e lo Slittamento Frizione 1 su Audi A3 8V DSG 7V

Un problema comune e preoccupante è lo slittamento della frizione, come riscontrato su un'Audi A3 8V DSG 7V del 2015 con motore 1600 Gasolio da 81 KW e cambio automatico. Il veicolo, con 101.000 km percorsi, ha manifestato uno slittamento della frizione delle marce dispari, inizialmente lieve e in condizioni di leggere accelerate, accompagnato da un "cattivo confort nei cambi marcia". A 90.000 km, il gruppo frizioni è stato sostituito, ma dopo soli 10.000 km il problema si è ripresentato in maniera "molto più evidente ed accompagnato da evidente rumore di sfregamento".

La diagnosi ha rivelato un "disaccoppiamento frizione ciclico ogni 3 secondi circa", confermato dalla misurazione dei giri in entrata motore e uscita cambio. Il codice errore P177B, sebbene saltuario, indica un malfunzionamento specifico legato alla frizione. Questo tipo di problema, se non risolto tempestivamente, può causare danni significativi alla trasmissione. Il fatto che il problema si sia ripresentato dopo una sostituzione indica che potrebbe esserci una causa sottostante non risolta, come un difetto nel componente sostituito, un problema di installazione, o una anomalia in altre parti del sistema di trasmissione che interagiscono con la frizione.

Cambio DSG. Due frizioni e...

I Cambi Automatici: Una Panoramica Dettagliata

I cambi automatici hanno subito un'evoluzione significativa negli ultimi 15 anni, tanto da raggruppare sotto questa definizione una varietà di trasmissioni che non prevedono l'azionamento manuale della frizione e del cambio marcia. È fondamentale per gli autoriparatori comprendere il tipo specifico di cambio montato sul veicolo per effettuare una diagnosi accurata. In Europa, e in Italia in particolare, i cambi automatici hanno faticato a prendere piede, a differenza dell'America dove sono la normalità. Questa differenza era dettata da abitudini, scelte politiche legate ai consumi, e il piacere di guida di un veicolo con marce azionate a mano. Tuttavia, grazie alle normative antinquinamento, le due ideologie stanno convergendo, con lo sviluppo tecnico che offre cambi automatici che riducono i consumi, migliorano il piacere di guida e offrono un carattere sportivo, facendo quasi dimenticare il cambio manuale.

Cambi Automatici con Convertitore di Coppia

Il "capostipite" dei cambi automatici è quello con convertitore di coppia, che ha dominato il mercato negli Stati Uniti. Ha avuto un grande sviluppo con l'introduzione dell'elettronica e la sua totale interazione con le altre centraline del veicolo. La diagnosi e lo studio di questi cambi si suddividono in tre parti fondamentali: il convertitore di coppia, il gruppo dei giunti epicicloidali e i freni/frizioni, e il gruppo elettroidraulico (che può includere la centralina di gestione).

Il convertitore di coppia è l'elemento distintivo di questo tipo di trasmissione. Il suo compito è trasmettere la forza del motore al cambio, permettendo di disconnettere i due componenti quando il veicolo è fermo e di trasferire la coppia quando il motore sale di giri, indicando l'intenzione del conducente di muovere il veicolo.

La parte interna del cambio è composta da giunti epicicloidali semplici o doppi che, alternando le loro combinazioni, permettono di inserire i diversi rapporti. Queste combinazioni sono realizzate attraverso l'intervento di freni e frizioni.

Il gruppo elettroidraulico può essere abbinato alla centralina vera e propria, come nei cambi Mercedes. Al suo interno ci sono le elettrovalvole che, gestite opportunamente, distribuiscono l'olio in pressione dalla pompa per attivare i componenti idraulici che azionano freni e frizioni, oltre a lubrificare e raffreddare il sistema.I pregi di questi cambi includono un grande comfort, mentre i difetti riguardano i consumi più elevati anche nei modelli più recenti, una grande complessità costruttiva e la necessità di una manutenzione specifica e accurata.

Sezione di un convertitore di coppia

Cambi CVT (Continuously Variable Transmission)

Il cambio CVT, o trasmissione a variazione continua, sulla carta offre enormi vantaggi. Il sistema si basa su due pulegge collegate da una cinghia. Facendo variare il rapporto tra di esse, si crea una combinazione di rapporti quasi infinita. I coni delle pulegge vengono avvicinati e allontanati idraulicamente per creare il rapporto, mentre una cinghia di acciaio con profili particolari permette il collegamento, trasferendo il tutto al differenziale. Per la retromarcia, è stato inserito un giunto epicicloidale all'ingresso del cambio, in grado di invertire il moto facendo girare le pulegge al contrario. Alcuni CVT, come quelli Toyota, montano il convertitore di coppia, mentre altri, come nella Mini, Panda, Micra o il Multitronic dell'Audi, utilizzano altri metodi per gestire le partenze da fermo e la trazione.

Nonostante il superamento del problema dell'usura della cinghia, questi tipi di trasmissioni non hanno avuto un grande successo. Questo è dovuto al fatto che sono generalmente usate per motori con poca potenza (il Multitronic è un'eccezione) e a molti non piace la sensazione di guidare senza avvertire le cambiate, con il motore sempre nello stesso regime. Addirittura, molte case costruttrici, pur usando un CVT, simulano le cambiate muovendo a scatti le pulegge per rendere più "gradevole" e comune il modo di guidare.

I pregi del CVT includono la possibilità di avere un valore di rapporti infiniti, una relativa facilità costruttiva e la capacità di diminuire i consumi medi. I difetti sono legati al tipo di guida che a molti non piace, alla necessità di molta manutenzione e, nei modelli più vecchi, a una bassa affidabilità.

Cambi a Doppia Frizione (DSG)

Il cambio a doppia frizione è il protagonista dell'ultima era, riuscendo a unire i vantaggi di un cambio meccanico con il comfort di uno automatico, limitando i consumi. Con l'arrivo delle recenti normative antinquinamento, è nata la necessità di gestire tutto elettronicamente, comprese le cambiate. Per questo, il cambio a doppia frizione sta prendendo piede in quasi tutte le case automobilistiche, ognuna delle quali, in collaborazione con ditte specializzate, sta producendo o produrrà presto la propria trasmissione.

Il gruppo VW è stato il primo a introdurre il sistema su larga scala, acquistando il progetto della Borg Warner e denominandolo DSG (Direct-Shift Gearbox). Come noto, il cambio possiede tre alberi: uno di ingresso (primario) e due alberi secondari, uno per gli ingranaggi delle marce pari e uno per le marce dispari. Questi due alberi sono collegati a due frizioni.

Quando l'auto è ferma e la leva delle marce è in D, la centralina inserisce la prima marcia (dispari) e la seconda marcia (pari), ed entrambe le frizioni sono aperte. Accelerando, la centralina fa attaccare la frizione delle marce dispari, generando trazione e permettendo il movimento del veicolo. Quando si raggiunge la velocità corretta, la seconda marcia è già inserita, quindi è sufficiente staccare una frizione e attaccare l'altra. Se il motore sale di giri, la centralina inserisce la terza marcia, lasciando la frizione delle marce dispari scollegata, e così via. In caso di frenata o rallentamento, la marcia prevista sarà quella inferiore. Questo processo riduce al minimo i tempi di cambiata e le perdite di potenza, a favore di sportività, comfort e consumi.

Il cambio a doppia frizione unisce l'universo dei cambi manuali (con ingranaggi, sincronizzatori e forcelle) con l'automazione elettroidraulica di un cambio automatico. I costi elevati di sviluppo e produzione ne hanno rallentato lo sviluppo fino a oggi, dove sono diventati necessari per superare le omologazioni.I pregi includono la diminuzione dei consumi medi, la velocità di cambiata e una grande sportività. I difetti sono i costi elevati di progettazione, la complessità costruttiva e gestionale, e la necessità di molta manutenzione.

Interno di un cambio DSG con doppia frizione

Cambi Robotizzati

Il cambio robotizzato rappresenta un anello di congiunzione tra un cambio automatico e uno manuale. L'unica cosa che lo accomuna agli altri cambi automatici è l'assenza del pedale della frizione per il conducente e l'inserimento automatico delle marce. Le grandi case automobilistiche hanno cercato di risolvere il problema dell'automazione delle cambiate investendo pochi soldi, e hanno deciso di prendere cambi meccanici con la classica frizione e automatizzare i comandi attraverso attuatori elettrici o elettroidraulici, tutti gestiti da una centralina. Gruppi come PSA (con Citroen), Fiat, Opel, Ford, ecc., hanno lanciato questo tipo di cambio, con nomi commerciali come Dual Logic, Easytronic, Powershift. Il concetto di base è sempre lo stesso: un attuatore gestisce l'attacco e lo stacco della frizione, e uno o due attuatori inseriscono le marce.

L'economicità di questi sistemi si riflette sia sull'affidabilità dei dispositivi sia sul comfort, che è spesso scadente. Molti di questi sistemi hanno avuto problemi e pochi utenti ne sono rimasti soddisfatti.I pregi dei cambi robotizzati includono bassi costi di produzione, la possibilità di diminuire i consumi medi e una relativa semplicità costruttiva e poca manutenzione. I difetti principali sono un basso comfort di guida, la lentezza nel cambio rapporto e problemi di affidabilità.

Cambio Toyota Hybrid

Un rapido sguardo merita anche il sistema semplice ma al tempo stesso complesso utilizzato da Toyota sui suoi modelli ibridi. In realtà, chiamarlo "cambio" non è del tutto corretto; forse è più appropriato definirla "trasmissione". Questo sistema unisce la semplicità meccanica a una sofisticata gestione elettronica. Il blocco del "cambio" è in realtà una scatola contenente un giunto epicicloidale, al quale sono collegati il motore termico, il motore elettrico M1 (generatore) e il motore elettrico M2 (di trazione). Una catena trasmette poi il moto al differenziale e ai semiassi.

Manutenzione dei Cambi Automatici

La manutenzione dei cambi automatici è un aspetto cruciale per mantenerli in perfette condizioni e prevenire problemi come lo slittamento delle frizioni, gli strappi e i colpi durante i cambi marcia, o le cambiate a giri motore elevati. È fondamentale ricordare che i cambi automatici sono progettati e costruiti da aziende esterne che riforniscono le case automobilistiche, e sono queste aziende a stabilire le caratteristiche del lubrificante da utilizzare. Alcuni veicoli, come la BMW X6, possono montare due tipi di cambio che richiedono oli specifici. È consigliabile chiedere in concessionaria quale olio sia il più adatto.

Il lavaggio con cambio olio e, se previsto, filtro, dovrebbe essere effettuato non oltre gli 80.000-90.000 chilometri. Molti meccanici, comprese alcune concessionarie, commettono l'errore di svuotare il cambio solo dal tappo di scarico, senza considerare che parte dell'olio e della "morchia" (depositi) rimane all'interno. Quando si inserisce l'olio nuovo, questo si miscela con quello vecchio rimasto. Il lavaggio con un macchinario specifico permette al meccanico di mantenere il cambio in pressione. Inserendo l'olio nuovo, si spinge fuori quello vecchio, che viene recuperato e trattenuto in un serbatoio. Dalle ampolle posizionate sul macchinario si può controllare l'olio in entrata e quello in uscita, assicurandosi che il sistema sia completamente pulito. Pertanto, se dopo aver scaricato l'olio solo dal tappo si riscontrano ancora problemi nella guida, è consigliabile optare per un lavaggio completo con macchinario.

Macchinario per il lavaggio del cambio automatico

Perdite di Olio e Problemi di Spurgo nel Circuito Frizione Idraulica

Un altro problema che può influenzare lo stacco della frizione e l'efficienza complessiva del sistema è la perdita di olio dal circuito idraulico. È il caso di una Mini Cooper S del 2002, 1.6 Benzina con 80.000 km, che ha manifestato perdite di olio dalla pompa e dal cilindro ricevitore della frizione dopo la sostituzione di questi componenti. Dopo lo stacco dei raccordi per la sostituzione, i raccordi stessi hanno iniziato a perdere inesorabilmente. Il sistema utilizzava classici raccordi con molletta, e dopo vari tentativi, è stato possibile fermare la perdita con o-ring e teflon (componenti che, a quanto pare, non erano presenti originariamente).

Contemporaneamente, si sono riscontrate difficoltà nello spurgo, che veniva effettuato seguendo la procedura BMW: impianto sotto pressione a 1 bar e pistoncino tutto chiuso. La difficoltà nel caricare l'impianto ha portato alla sostituzione anche della pompa interna, ma al riattacco del raccordo, anche questa ha iniziato a perdere come l'altra.Questi sintomi indicano potenziali problemi con i raccordi stessi, la loro compatibilità, o la corretta procedura di installazione e sigillatura. La presenza di perdite di olio nel circuito idraulico della frizione può compromettere la pressione necessaria per un corretto disaccoppiamento e accoppiamento, influenzando direttamente il punto di stacco e la funzionalità complessiva. Un sistema idraulico che perde olio richiederà spurghi più frequenti e rischierà di non funzionare correttamente, compromettendo la capacità di cambiare marcia in modo efficiente e sicuro.

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