Come funziona: trasmissioni manuali

Al giorno d'oggi le trasmissioni manuali sono meno comuni, ma possono comunque incutere timore nel cuore di un nuovo guidatore o portare gioia a un appassionato

Poche cose possono incutere timore nel cuore di un nuovo guidatore, o gioia in un appassionato, come vedere i tre pedali che indicano una trasmissione manuale. Mentre una volta il "cambio manuale" era l'unico tipo offerto, la popolarità del cambio automatico ha reso quello manuale una relativamente rarità.

Oggi, le trasmissioni manuali si trovano principalmente su veicoli ad alte prestazioni – anche se molti di questi stanno ora passando a quelli automatici – o sugli allestimenti di base di alcune auto entry-level al prezzo pubblicizzato più basso possibile.

Come suggerisce il nome, la trasmissione trasmette la potenza dal motore alle ruote. Il pesante albero motore centrale del motore gira per fornire questa potenza, la sua velocità misurata in giri al minuto o "rpm", ma i conducenti hanno bisogno di una gamma più ampia di velocità del veicolo rispetto a quella che il movimento di rotazione del motore può fornire. Gli ingranaggi della trasmissione amplificano la potenza del motore in accelerazione o ne riducono il numero di giri a velocità autostradale in modo che il motore non sia sovraccaricato. A differenza del cambio automatico, spetta al conducente decidere quando passare alla marcia appropriata. Le trasmissioni sono complicate e questa è solo una semplice panoramica di come funzionano.

Una moderna trasmissione manuale contiene tipicamente cinque o sei rapporti di trasmissione, comunemente chiamati velocità, come in una trasmissione a sei velocità (la retromarcia e la folle non sono incluse in quel numero). All'interno della trasmissione, un albero di ingresso è collegato al motore, che fa girare l'albero; mentre un albero di uscita invia il suo movimento rotatorio verso le ruote del veicolo per farle girare. La potenza dell'albero di ingresso aziona una serie di ingranaggi, chiamati ingranaggi dell'albero secondario. Questi sono ingranati con gli ingranaggi dell'albero di uscita, facendo sì che anch'essi girino.

La differenza di dimensioni tra l'ingranaggio dell'albero secondario e l'ingranaggio dell'albero di uscita corrispondente determina la modalità di guida del veicolo. Nella prima marcia, un ingranaggio più piccolo ne aziona uno più grande, fornendo la coppia necessaria per accelerare da fermo. A velocità più elevate, le due marce possono avere le stesse dimensioni, oppure una marcia più grande può azionarne una più piccola, quindi il veicolo viaggia a velocità più elevate mentre la velocità del motore rimane relativamente bassa. Lo puoi vedere sul contagiri: quando premi l'acceleratore, il numero di giri del motore aumenta, ma quando passi alla marcia successiva, il numero di giri diminuisce.

Per cambiare marcia, il motore deve essere temporaneamente scollegato dalla trasmissione, ed è qui che entra in gioco la frizione. L'albero motore del motore, che gira costantemente ogni volta che il motore è in funzione, fa girare un volano all'estremità di esso. La frizione si trova tra il volano e la trasmissione e collega o scollega i due.

La frizione contiene un disco con materiale di attrito, simile a una pastiglia del freno. Quando si preme il pedale della frizione, uno spingidisco allontana questo disco dal volano. I due sono ora scollegati e la potenza del motore non viene trasmessa alla trasmissione. Quando si rilascia il pedale della frizione dopo aver cambiato marcia, il disco della frizione e lo spingidisco si ricollegano al volano e la potenza di rotazione del motore viene trasmessa alla trasmissione attraverso l'albero di ingresso. Proprio come con i freni, il materiale di attrito sul disco prima o poi si consuma e necessita di essere sostituito. Dovrà essere sostituito anche prima se si "guida la frizione", il che significa che si mantiene il pedale della frizione premuto a metà. È un'abitudine comune per chi è nuovo ai manuali, ma innesta solo parzialmente la frizione e crea attriti inutili.

Una volta inserita la frizione, è il momento di cambiare marcia. Gli ingranaggi di uscita sono separati lungo l'albero da sincronizzatori, che garantiscono una transizione graduale da una marcia a quella successiva. Inoltre bloccano la marcia selezionata sull'albero di uscita, in modo che l'albero giri alla velocità appropriata per alimentare le ruote (tutti gli ingranaggi dell'albero di uscita girano ogni volta che la frizione viene rilasciata, ma solo uno è bloccato e fa effettivamente girare l'albero di uscita a in qualsiasi momento). Ciascun sincronizzatore scorre tra due ingranaggi, innestando l'uno o l'altro. Quando muovi la leva del cambio, muovi avanti e indietro delle barre di metallo chiamate binari del cambio. Le forcelle sui binari del cambio sono fissate al manicotto del sincronizzatore e, mentre la leva del cambio sposta i binari, le forcelle fanno scorrere il sincronizzatore da una marcia all'altra per innestarlo.