Prova di efficienza di accoppiamento del giunto viscoso

PROVA DI CALCOLO COPPIA ALLE RUOTE IN TRAZIONE SUGLI ASSI
Sfruttando il principio di funzionamento del frenometro a rulli, che misura la forza frenante di un
auto in base al suo peso, calcolerò la coppia generata dal grippaggio del giunto viscoso della panda
4x4 new. Utilizzando una Panda 4x4 Climbing a benzina con appena 40000 km e senza off road
all'attivo, dato che conosco il cliente, l'ho fatta salire con le ruote anteriori sui rulli e ho azionato il
frenometro con vettura ferma a folle. Generando il movimento delle ruote anteriori per via del
trascinamento dovuto ai rulli che girano, si crea lo slittamento tra assale anteriore e posteriore della
Panda, ferma, con le ruote posteriori poggiate sul pavimento. Nel giro di 2 secondi la trazione è
tanta che la vettura tende ad uscire da sola alleggerendo completamente l'avantreno sui rulli e le
ruote posteriori iniziano a sgommare sul pavimento a tratti. Ricordo che i rulli girano ad una
velocita relativa di 5km/h. L'attrito che le ruote anteriori generano sui rulli frenate dal giunto
viscoso ormai compattato è pari alla forza frenante rilevata dalla strumento che è di circa 1450 N
per ogni ruota anteriore. Sapendo il diametro dei rulli che è di 15 cm, posso calcolarmi la coppia
presente sulle ruote anteriori in condizioni di giunto bloccato: 2900N x 0,015 metri= 43,50Nm.
Per misurare invece la coppia alle ruote anteriori sufficiente per far uscire la Panda devo ingranare
la prima e lasciare la frizione: la Panda esce dai rulli con prima ingranata a 900 giri/1annullando
semplicemente la forza frenante dovuta all'attrito del giunto che leggeva il frenometro, percui ho
una coppia sulle ruote anteriori pari a circa 5800 N. Ora entro con le ruote posteriori. Partono i
motori del frenometro e si rileva la forza frenante dovuta al giunto bloccato pari a circa 1050 N su
ciascuna delle ruote posteriori: coppia generata quindi di 31,50 Nm.
Se il giunto è stato progettato per rendere solidale la trsmissione del moto dall'asse anteriore al
posteriore, quindi creando un rapporto di coppia pari al 50% sia sull'asse anteriore che su quello
posteriore, posso dire che la somma delle due coppie anteriori e posteriori oggettivamente misurate
col frenometro senza uscire dai rulli, possono essere divise a metà per conoscere la coppia destinata
al singolo asse qualora il giunto distribuisse al 50% la trazione ricevuta.
Percui si può scrivere
50(percentuale di trasmissione coppia):37,50(coppia teorica distribuita al 50%)=X:43,50(coppia
reale misurata all'anteriore).
X= 58%. Percui all'anteriore ho realmente in quelle condizioni, ovvero l'iniziale slittamento a
velocità di 5 km/h, una coppia pari al 58% della coppia fornita dal cambio. Al posteriore quindi
avrò il 42%. E se le cosse si mantenessero così sarebbe GRASSO CHE COLA!!!!!
Avevo parlato qualche riga sopra di una forza di circa 2900N necessaria all'anteriore per far uscire
la panda dai rulli... Con le ruote posteriori dentro ai rulli ingrano la prima e accellero fino a cercar di
portar fuori dai rulli la pandina, ottenendo una forza di attrito alle ruote posteriori che diminuisce
progressivamente, a conferma del completo grippaggio del giunto, ad annullare la forza frenante
esistente prima del moto indotto fino ad arrivare a zero al momento dell'uscita dal frenometro: ciò
significa che ho generato con le ruote posteriori una forza uguale alla frenante ma opposta per un
totale di circa 2200N su ciascuna delle ruote posteriori.
Se calcolo le due coppie cosi creatisi per far uscire la pandina dai rulli avrò 87 Nm all'anteriore e
66 Nm al posteriore. Calcolo le percentuali di trasmissione coppia e avrò all'anteriore 57% e di
conseguenza al posteirore 43%.
Trascuravo un fatto importante: I rulli girano a 5 km/h con forza frenante pari al resistenza di
rotolamento, cioè bassissima, attorno ai 2/3 km/h quando la forza frenante è alta e I rulli sono
prossimi al bloccaggio, ma non succede nel nostro caso, e a 6/7 km/h al momento dell'uscita della
vettura dai rulli. Beh, in tutti questi tre casi comunque l'eld, azionato, non entra in funzione!! E si
sente! Infatti con le ruote anteriori fuori dai rulli e le posteirori dentro, al momento dell'uscita
completa della vettura dal frenometro, una delle ruote anteriori tende a slittare, a volte le ho forzate
pure allo slittamento dato il pavimento molto liscio dell'officina, ma in nessun caso è entrato in
funzione l'eld!
Poi è stata la volta della Cross mjet con 73000km e qualche uscita sulla neve delle nostre montagne
per andare a sciare, ma mai off road, e le forze frenanti sono pressoche simili se non fosse per il
peso leggermente superiore alla Climbing benzina, dando cosi dei valori identici di percentuale di
ripartizione di coppia. Insomma le due pandine rispondono alla stessa maniera. Poi ho provato
infine la mia Cross.... Che delusione!!!! Avevo già scritto qualche giorno fa fi essere stato sulla
prima neve e di aver avuto difficolta su una salita per via anche dell'erba presente sotto la neve e
devo ammettere che questi giorni sul bagnato non sentivo più la spinta posteriore sui tornanti come
invece accadeva quest'estate. E anche sabato scorso a S. Lorenzo su pietra ogni tanto sentivo
sgommare le ruote anteiori. Beh, salgo sui rulli e faccio le misurazioni: all'anteriore stessi valori
delle altre due Panda provate, mentre al posteriore le cose cambiano. Con vettura a folle e ruote
posteriori dentro I rulli I valori di forza frenante misurata è pari alle altre due Panda, mentre se
accellero per uscire, non si genera la stessa forza contraria che accadeva con le altre due, ma esco
dai rulli con le gomme anteriori che sgommano appena e con il frenometro che rileva ancora attrito
e non una forza dello sterso verso di rotazione dei rulli pari alla forza frenante iniziale sufficiente
per spingere la vettura fuori dai rulli. In sostanza al momento dell'uscita dai rulli la forza frenante
delle ruote posteriori misurata dal frenometro è di 350N che sommati ai 1050N misurati con vettura
a folle equivale a dire che intorno a ogni ruota posteriore si genera una coppia di 20,25Nm per una
coppia posteriore totale di 40,50Nm che sommata all'anteriore di 87Nm necessaria per smuovere
via la Panda vale a dire che la coppia teorica ripartita sui due assi dovrebbe essere di 63,75Nm sia
all'anteriore che al posteriore. Via con la proporzione:
50: 63,75=X: 87
di cui X= 68% circa e quindi significa che all'anteriore ho una coppia disponibile di 68% e al
posteriore di 32%. DISGRAZIA!!!!
Morale della favola mi son reso conto che ho cotto il giunto! Infatti mi son pure prodigato a
misurare le temperature dei vari giunti appena finita la prova: le prime due Pande avevano
temperature dei giunti viscosi molto simili e di 89° - 96°, mentre la mia povera Cross, ha sballato...
124 gradi! Beh, ho incassato il colpo consapevole che il giunto che ho sulla mia Cross aveva avuto
gia dei problemi ed ero corso ai ripari aprendolo in rettifica e precaricandolo, ma ora bisognera
sostituire con uno nuovo e riaprire il vecchio per vedere cosa rimane di sano dentro sto benedetto
giunto!
Comunque di certo la New con giunto viscoso non trasmette il 50% di coppia al posteriore, ma al
massimo il 43%, e mettendoci un margine di errore di calcolo e misurazione, possiamo arrivare al
46%, ma non di piu.
Tutto qua!