Nella scelta di una moto vi sono tante caratteristiche da tener in conto: peso, cavalli, erogazione ma molto spesso non viene valutato un aspetto fondamentale della moto: la trasmissione.
La trasmissione è quell'elemento o insieme di elementi meccanici che appunto trasmettono il moto da un sistema all'altro; nel caso della motocicletta dall'albero di trasmissione al cerchio posteriore e comprendono una serie di elementi meccanici che andremo a valutare e scoprire.
Analizzeremo i 3 sistemi più diffusi quali catena, cinghia (dette trasmissioni flessibili) e cardano lasciando a se sistemi fluidodinamici per applicazioni particolari.
Iniziamo con la più diffusa:
La catena: è composta dal pignone ( ruota dentata di diamentro inferiore) corona (ruota dentata di diamentro superiore) e catena Galle inventata da Leonardo da Vinci e formata da piastre e perni in acciaio i quali hanno solo un grado di libertà e quindi può flettere su un solo asse.
Questo sistema è vecchio ed abbastanza affidabile: consente un peso limitato del sistema e una discreta inestensibilità inoltre è poco costoso, poco ingombrante ed ha il vantaggio di poter modificare il rapporto di trasmissione con una spesa irrisoria. La catena è mediamente inestensibile patisce però un allungamento dovuto a fatica che implica un'attenta regolazione nel tempo, i vantaggi di questa media inestensibilità sono però la rara rottura della stessa in caso di forze impulsive, infatti la catena tenderà ad allungarsi (snervamento) prima di spezzarsi quindi ha una resilienza abbastanza elevata.
Il difetto principale di questo sistema antichissimo è l'esposizione ad agenti atmosferici, alla polvere (silice) che procederà ad una più o meno marcata usura della stessa ed alla necissità di pulizia e lubrificazione periodica nonché al classico rumore d'innesto dei denti e ad un'inerzia non del tutto trascurabile.
Inoltre dato il suo peso, alle alte velocità sviluppa una tensione accessoria sul ramo che sviluppa perdite per maggior attrito e ovviamente usura.
Le catene classiche sono state sostituite da catene a chiusura ermetica (oring) che ne hanno allungato la vita e diminuito la manutenzione in quanto l'accoppiamento perno piastra è lubrificato praticamente a vita.
La catena, per via del suo moderato tensionamento, non è molto precisa nella trasmissione del moto
almeno nel momento “apri chiudi” nel quale ovviamente si tenderà da un lato e distenderà dall'altro.
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La cinghia: è meno diffusa ed ha alla base del funzionamento il principio della catena.
Con questa soluzione si è cercato di eliminare i difetti della catena quali il rumore, la lubrificazione, la regolazione dell'allungamento e le inerzie.
La cinghia è leggerissima rispetto alla catena ed alla sua sostituzione non è necessario sostituire anche le pulegge sulle quali ruota.
E' la soluzione definitiva? Non proprio, vediamo il perchè: se è vero che le fibre (kevlar e ad altre fibre) che la compongono sono più resistenti dell'acciaio a parità di peso è anche vero che hanno una resilienza inferiore cioè sono meno resistenti alle forze impulsive (gli strappi) ed hanno il grosso difetto che non possono ruotare intorno a pulegge con diametri piccoli pena la rottura delle fibre e soffrono di surriscaldamento dovuto alla potenza trasmessa (e non la coppia in se) data dall'attrito generato visto che il tensionamento della cinghia è di gran lunga superiore a quello che ha una catena.
A parità di coppie hanno bisogno di dimensioni più generose in larghezza che si traducono in un sistema molto più ingombrante; sono molto sensibili agli urti che possono verificarsi in strada con sassolini taglienti o pietre che possono andare a lacerare le fibre oltre ad essere molto più esposte ai malfattori che possono tagliarla molto facilmente con un qualsiasi oggetto acuminato ed essendo composta da gomma esternamente è soggetta alla temperatura esterna ed ovviamente a deterioramento dovuto da usura e da ossigeno e raggi UV.
Le cinghie sono moderatamente elastiche e hanno una discreta precisione di trasmissione grazie al loro elevato tensionamento.
In caso di rottura o sostituzione si deve necessariamente tirare il forcellone perchè non c'è modo di montarle aperte e chiuderle al momento.
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Il Cardano: è una soluzione completamente meccanica in senso stretto ed è praticamente priva di manutenzione. È composta da alberi in rotazione e da un quadrilatero articolato che ha il difetto di non essere propriamente omocinetico, inoltre soffre di svantaggi quali il peso che tra l'altro scarica su un solo lato e le inerzie date dalla rotazione dell'albero che danno in definitiva un effetto “ribaltamento” sull'asse longitudinale del veicolo.
Questi effetti sono stati eliminati grazie a contralberi di bilanciamento e sistemi atti a diminure gli effetti indesiderati.
Ogni casa ha il suo sistema più o meno efficiente, inoltre questo sistema non ammette cambi veloci ed economici di ingranaggi quindi è molto più difficile se non impossibile cambiare il rapporto di trasmissione in base alle esigenze.
La grossa differenza è che con il cardano non c'è bisogno di allineare la ruota posteriore ed il suo montaggio/smontaggio che risulta molto più pulito, semplice e comodo data anche l'assenza di regolazioni di tensionamento.
Con il cardano l'interasse della moto e quendi il suo assetto è sempre uguale e non viaria con il variare del'usura della catena la quale pretende un allontanamento della ruota porteriore e quindi un allungamento dell'iterasse.
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Vediamo i pro e i contro di ogni sistema:
Catena
Pro: basso costo, buona affidabilità in condizioni avverse, possibilità di cambiare rapporti, range di tensionamento vasto.
Contro: Lubrificazione, rumore, registrazione, marcato effetto on off, inerzia media.
Cinghia:
Pro: Rumore, assenza di lubrificazione e pulizia, precisione nella trasmissione, bassa inerzia.
Contro: Delicatezza, usura, costo, minore possibilità di cambiare rapporti, dimensioni, surriscaldamenti, ridotto range di tensionamento pena lo slittamento, impossibilità di sotituzione veloce.
Cardano:
Pro: assenza totale di manutenzione (se non il cambio olio), estrema precisione di trasmissione.
Contro: costo, peso, inerzia, effetto ribaltamento (da valutare su ogni singolo sistema), impossibilità di cambiare rapporti, delicata in caso di caduta per rottura carter.
In definitiva non c'è il sistema migliore ma come sempre accade nelle materie ingegneristiche c'è sempre un certo compromesso tra i vantaggi e gli svantaggi.
Considerazioni personali:
Sulle moto si viaggia si va a lavoro e si smanetta (sopratutto).
La catena secondo me è ancora la soluzione più appropriata, bada bene appropriata non migliore, proprio perchè racchiude in sè una semplicità costruttiva e un'affidabilità degna di nota, inoltre ha un range di utilizzo vasto che non comporta particolari problemi in qualunque condizione la si usa, è il sistema più “universale” possibile, di facile sostituzione e di facile reperibilità.
La cinghia sulle trasmissioni esterne ha più contro che pro, io non la prenderei in considerazione se non nelle tasmissioni chiuse quali possono essere gli scooter infatti lì la cinghia è praticamente la migliore soluzione.
Il cardano. Soluzione raffinata ed eterna: bella pulita e precisa.
Finchè funziona è stupenda ma se si rompe anche solo un cuscinetto sono dolori.
Soluzione per grandi viaggiatori che usano la trasmissione su lunghi percorsi poco accidentati e non amano ungersi le mani.
Indiscutibili i vantaggi, un po' meno i costi e la semplicità di riparazioni.
Le moto sono sopratutto cuore e passione e allora io preferisco la più comune ed universale catena, con il suo rumore, la sua sporcizia e la sua ignoranza: un'ingrassatina ogni tanto ruba poco tempo e la pulizia fa parte del gioco, Alla fine facendo un calcolo in 1500 km si sta più tempo fermi a far benzina che tempo per pulire una catena.
Il cardano come seconda scelta è comodo per affrontare lunghissimi viaggi ma alla fine è comunque relativamente delicato e se si rompe nel bel mezzo del nulla sei fregato. Hai bisogno di pezzi specifici e di chi li sa/può montare.
La cinghia è praticamente inutile su trasmissioni esposte come possono essere quelle delle moto.
