Su
diversi articoli di Mondo Ducati è stato descritto il principio
di funzionamento delle frizioni semplici e di quelle limitatrici della
coppia retrograda, capaci cioè di evitare il saltellamento della
ruota posteriore della moto e il trascinamento del propulsore in fuori
giri durante le veloci scalate di marcia.
Chi ha guidato una Ducati, specialmente se molto potente, conosce i
problemi che sorgono quando si imposta una curva in piena velocità.
La staccata provoca, infatti, delle fastidiose e a volte pericolose
perdite di aderenza al retrotreno, sollecitando anche in modo anomalo
la trasmissione e il propulsore.
Questo fenomeno è causato dal generoso freno motore dei bicilindrici
bolognesi, e cioè dalla coppia retrograda che transita dalla
ruota motrice verso il manovellismo, passando ovviamente attraverso
la frizione.
Si noti che tale condizione permane anche se il regime del propulsore
supera il valore limite imposto dalla centralina che, conseguentemente,
non alimenta più l’accensione o gli iniettori. L’albero
a gomiti, le bielle, i pistoni e tutti gli organi della distribuzione,
vengono infatti trascinati.
Edoardo Vigna, un tecnico che ha operato sulle Ducati nel mondiale Superbike
e che oggi lavora in una fantastica struttura sita a Ciriè nei
pressi di Torino (la EVR - www.edovignaracing.it), ha dato nel tempo
un grande contributo nella progettazione delle frizioni antisaltellamento,
capaci cioè di limitare la coppia retrograda. Sua, ad esempio,
è stata l’idea di sostituire le molle ad elica cilindrica
sullo spingidisco, con una a diaframma.
Le prime, infatti, si posizionavano fuori asse durante l’azionamento
dovuto al trascinamento imposto dalla ruota posteriore. Questo tipo
di frizione ha comunque da subito presentato un limite intrinseco fino
a ora mai superato, dovuto essenzialmente al movimento del tamburo che
si solleva per disaccoppiare i dischi, quando su di esso agisce appunto
la coppia retrograda.
Edoardo ha però avuto un'intuizione tanto semplice quanto geniale
e ha perciò progettato un elemento antisaltellamento che finalmente
risolve tutti i limiti presentati dalle precedenti versioni.
Cerchiamo dunque, con ordine logico, di capire quali problemi sono stati
eliminati con il nuovo dispositivo della EVR. Nelle frizioni fino ad
ora realizzate il tamburo, oltre a poter ruotare, può anche alzarsi
leggermente, sfruttando la spinta generata da piani inclinati tra di
loro affacciati e appartenenti a piccoli cunei realizzati sul suo fondo.
Dunque, quando la ruota trascina il motore, il tamburo assume un moto
roto-traslatorio elevandosi e alleggerisce la pressione che lo spingidisco
esercita sul pacco dei dischi.
In questo modo la frizione si disinnesta, annullando l’azione
di trascinamento diretta dalla ruota al motore. Una molla a tazza mantiene
il tamburo in posizione e contrasta il suo sollevamento.
La costante elastica di questa molla determina il valore della coppia
retrograda al quale la ruota motrice e la trasmissione vengono disaccoppiate
dal motore. La frizione antisaltellamento appena descritta, anche se
da una analisi sommaria può sembrare perfetta, ha però
sostanzialmente tre limiti fondamentali. Il primo riguarda la molla
a tazza. Essa consente di eliminare quelle classiche ad elica cilindrica
montate sullo spingidisco, che lavorano non in asse quando il tamburo
ruota e trasla, ma purtroppo genera un carico che varia sensibilmente
anche in funzione dello stato di usura dei dischi, inficiando a volte
il corretto funzionamento della frizione.
Il secondo limite del dispositivo antisaltellamento è presente
negli attriti che si generano tra i piani inclinati posizionati sulle
parti che compongono il tamburo. Alcuni costruttori realizzano le frizioni
in modo che tali piani siano direttamente in contatto tra loro, generando
ovviamente attriti e usure non indifferenti.
E’, ad esempio, il caso della 749R che ha come dotazione di serie
un dispositivo antisaltellamento per il quale la manutenzione periodica
prevede, ogni 10.000 Km, il suo smontaggio e la lubrificazione delle
superfici striscianti.
Una
diversa soluzione interpone invece delle piccole sfere tra i piani inclinati,
in modo da agevolare sensibilmente il loro scorrimento relativo. In
questo caso però si consumano precocemente le cave entro cui
si muovono tali sfere, procurando un pessimo azionamento del tamburo
specialmente quando inizia l’azione della coppia retrograda, o
quando tale azione cessa e il dispositivo deve richiudersi.
Il terzo problema fondamentale della classica frizione antisaltellamento
è dovuto all’usura delle cave presenti sul tamburo e sulla
campana. Il movimento roto-traslatorio del tamburo stesso impone, infatti,
uno scorrimento notevole dei dischi condotti e conduttori con il conseguente
consumo delle cave stesse.
In sintesi, le frizioni antisaltellamento, come concepite fino ad ora,
hanno una anomalia progettuale di fondo, dovuta agli attriti che si
generano con il particolare movimento della loro parte collegata all’albero
primario del cambio. Si noti che la stessa frizione APTC di cui ci siamo
recentemente occupati sulla nostra rivista, e che funziona con un principio
molto particolare, è stata utilizzata dalla Ducati solo sui motori
che la fanno funzionare in bagno d’olio (una condizione che abbassa
notevolmente gli effetti indesiderati dei suoi inevitabili scorrimenti
relativi). L’acume tecnico di Edoardo, però, gli ha permesso
di intuire un fatto tanto semplice quanto fondamentale e cioè
che il dispositivo che permette di disaccoppiare il motore dalla trasmissione
durante il cambio marcia, funziona correttamente se il solo spingidisco
si alza o abbassa. Tutti gli ulteriori azionamenti del tamburo, effettuati
per limitare la coppia retrograda, sono in realtà anomali e provocano
i malfunzionamenti precedentemente descritti.
Queste parti devono infatti avere unicamente un movimento rotatorio.
Il nostro amico tecnico si è perciò messo al tornio e
in breve tempo ha estratto il classico "coniglio dal cilindro".
Ha infatti completamente eliminato i piani inclinati sulla base del
tamburo, che può dunque unicamente ruotare sul piatto su cui
è appoggiato.
La faccia esterna del tamburo stesso è solidale con un mozzetto
cilindrico che ha alla sua estremità delle piccole rampe. Su
di queste appoggia lo spingidisco tramite l’interposizione di
rullini. Vengono riutilizzate le molle a elica cilindrica che garantiscono
un carico sui dischi meglio distribuito rispetto quello generato dalla
molla a diaframma. Quando il pilota aziona la leva sul manubrio, tramite
il circuito idraulico di comando (pompa e cilindretto), la consueta
asta solleva lo spingidisco rendendo possibile il cambio marcia. Se
si genera la coppia retrograda il tamburo ruota sul piano su cui poggia,
a causa dell'azione della ruota posteriore che si trasmette attraverso
il cambio, ma non si alza.
Durante questo movimento, le rampe del mozzetto cilindrico fanno sollevare
lo spingidisco. In questo modo avviene il disaccoppiamento tramite un'azione
che è del tutto simile a quella effettuata dal pilota quando
aziona la leva sul manubrio. Non si generano perciò attriti anomali
e il funzionamento è sempre impeccabile.
In definitiva, con questo sistema brevettato da Edoardo, gli elementi
della frizione non svolgono azioni particolari, ma solamente quelle
per cui sono stati originariamente progettati. Sulla base del mozzetto
cilindrico possono essere anche interposte delle piccole molle che modulano
la spinta necessaria per sollevare lo spingidisco.
In questo modo è possibile stabilire il grado di intervento del
dispositivo per limitare la coppia retrograda. Il tecnico piemontese
ha inoltre aggiunto due dettagli di non secondaria importanza sulla
frizione di sua progettazione. Il primo è presente nello spingidisco
che ha il raffreddamento forzato tramite dei canali laterali, attraverso
i quali entra l’aria. In questo modo è possibile contenere
sensibilmente le temperature del pacco dei dischi. Il secondo dettaglio
è presente nella campana che si accoppia ai dischi conduttori
tramite delle piccole cave circolari. La superficie più estesa
permette infatti di limitare le pressioni di contatto e dunque le usure.
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