Dettagli costruttivi |
A | Semiasse |
B | Scatola ponte posteriore |
C | Coppia conica |
D | Bloccaggio del differenziale |
E | Supporto del differenziale |
F | Gruppo assemblato della scatola del differenziale |
Y35.00-0018-06
Scatola ponte posteriore
Il gruppo assemblato degli assi posteriori è del tipo banjo che monta il gruppo assemblato del differenziale sulla superficie frontale. Il componente principale del gruppo assemblato degli assi posteriori è il ponte dell'asse che è del tipo completamente flottante per impieghi "heavy duty". Il gruppo assemblato del supporto del differenziale è chiamato anche unità testa motrice ed è montato sul ponte dell'asse.
Il semiasse è sostenuto dal mozzo della ruota in corrispondenza di un'estremità e calettato alla ruota planetaria in corrispondenza dell'altra estremità. I semiassi vengono montati dalle estremità a destra e a sinistra. È possibile rimuovere il gruppo assemblato del differenziale senza rimuovere completamente il ponte dell'asse dal veicolo.
Unità scatola del differenziale
La scatola del differenziale che contiene gli ingranaggi del differenziale viene retta su alberi a croce ed è realizzata in getto di ghisa. È progettata specificamente in modo tale che l'altra metà della scatola del differenziale è integrata nella corona conica. Gli ingranaggi del differenziale vengono montati in una metà della scatola e quindi chiusi con la corona conica che dispone dell'altra metà.
Corona conica
Il treno di ingranaggi è del tipo ipoide e dispone di un accoppiamento degli ingranaggi sfalsato da cui risulta un contatto tra i denti più largo. I denti della corona conica sono rettificati e vengono fatti combaciare con il pignone conico in modo da realizzare il rapporto di riduzione finale. Una presa tra ingranaggi di tipo ipoide determina una migliore lubrificazione, la trasmissione di coppie elevate e una maggiore affidabilità.
Supporto del differenziale
Il supporto del differenziale è realizzato in ghisa e sostiene il gruppo assemblato completo costituito da trasmissione finale e gruppo del differenziale che viene retto sui cuscinetti laterali. Il supporto del differenziale assemblato è montato sulla scatola ponte posteriore. È configurato in modo specifico per offrire una sicurezza elevata grazie al sostegno interno sulla scatola dell'asse banjo. Esso dispone di superfici lavorate ai lati dell'area esterna del cappello del cuscinetto. Queste superfici lavorate mantengono una tolleranza stretta con la scatola dell'asse banjo in modo tale che la coppia generata dalla catena cinematica non fa traballare la scatola ponte posteriore neanche in condizioni di funzionamento severe.
Semiasse
Il semiasse è forgiato in lega d'acciaio, sottoposto a trattamento termico e dispone di scanalature in corrispondenza di un'estremità e di una flangia sull'altra estremità. Il semiasse sul lato sinistro è più lungo e dispone di due superfici scanalate che fanno presa nel bloccaggio del differenziale e nella ruota planetaria.
Estremità del mozzo
Il mozzo della ruota caratterizzato da un supporto completamente flottante con gli assi posteriori dispone di un design unico. La lubrificazione dei cuscinetti del mozzo avviene tramite grasso e olio per differenziali. Il mozzo sostiene il tamburo del freno, il cerchio e viene azionato dal semiasse. Il semiasse è montato sul mozzo della ruota tramite perni e le superfici di accoppiamento vengono trattate con sigillante Loctite anziché essere munite di guarnizione di tenuta. Con la lubrificazione tramite grasso e olio, gli intervalli di manutenzione per la sostituzione del grasso sono più lunghi.
Principio di funzionamento
L'asse posteriore è del tipo completamente flottante per impieghi "heavy duty" con trasmissione finale di tipo ipoide. Grazie alla disponibilità del bloccaggio del differenziale trasversale, il veicolo è in grado di superare un manto stradale sdrucciolevole. Nell'eventualità che uno degli assi posteriori motori incontri condizioni di sdrucciolevolezza. Per una lubrificazione efficace dei cuscinetti dei mozzi dell'asse posteriore si ricorre all'uso misto con olio per differenziali.
I componenti importanti delle trasmissioni finali dell'asse posteriore sono:
Coppia conica
Ingranaggi del differenziale e alberi a croce
Semiasse
Parti del bloccaggio del differenziale
Gruppo assemblato del supporto - trasmissione finale
Scatola degli ingranaggi del differenziale
Scatola ponte posteriore
Requisiti posti alla trasmissione finale - trasmissione alle ruote posteriori
Fornire potenza e coppia alle ruote complete convertendo il movimento con un'angolazione di 90°.
Fornire la coppia necessaria alle ruote complete con un rapporto di riduzione ottimale.
Assicurare le diverse velocità di rotazione delle ruote sull'asse posteriore motore tramite il meccanismo del differenziale.
Contrastare eventuali ruote slittanti con la configurazione di un bloccaggio del differenziale come caratteristica aggiuntiva.
Trasmissione finale
La potenza e la coppia generate dal motore e dal cambio vengono trasmesse al pignone conico della trasmissione finale tramite l'albero cardanico. I denti del pignone conico fanno presa con i denti della corona conica e ha quindi luogo la trasmissione del movimento. Mentre la corona conica ruota, la potenza viene trasmessa sulle estremità con le ruote attraverso il semiasse. Con la marcia avanti in rettilineo, entrambi i semiassi ricevono la potenza/coppia in modo uniforme.
Rapporto di trasmissione = denti corona conica/denti pignone conico
A | Marcia avanti in rettilineo |
B | Pignone conico conduttore |
C | Ingranaggio planetario e asse motore |
D | Corona dentata condotta |
E | Ingranaggi satelliti bloccati, il gruppo assemblato ruota come unità unica |
F | Gli ingranaggi planetari e gli assi motori girano allo stesso modo su entrambi i lati |
Y35.00-0019-06
Nella figura soprastante il veicolo segue un percorso rettilineo ed entrambe le ruote viaggiano alla stessa velocità. Gli ingranaggi satelliti e gli ingranaggi planetari ruotano insieme alla scatola ma non si muovono rispetto alla stessa. L'intero gruppo assemblato della scatola ruota come unità unica.
Il rapporto della trasmissione finale si basa sul numero di denti sulla corona conica rispetto a quelli sul pignone conico. Questa riduzione nella trasmissione assicura una coppia ottimale verso le ruote complete le quali sono così in grado di affrontare condizioni differenti di carico e fondo stradale.
Unità del differenziale
Quando il veicolo viene sottoposto ad una svolta, il gruppo assemblato del differenziale entra in gioco. Durante la svolta, le ruote interne alla curva devono percorrere una distanza minore mentre le ruote esterne devono coprire una distanza maggiore.
A | Marcia avanti in rettilineo |
B | Asse motore destro che gira più lentamente |
C | Corona dentata condotta |
D | Ingranaggi satelliti che ora girano |
E | Asse motore sinistro che gira più velocemente |
Y35.00-0020-06
Quando il veicolo svolta, gli assi e gli ingranaggi planetari iniziano a girare a velocità differenti. Come risultato delle velocità differenti degli assi, iniziano a ruotare gli ingranaggi satelliti. L'ingranaggio planetario sinistro che si muove più velocemente rispetto all'ingranaggio planetario destro, aziona gli ingranaggi satelliti e li fa rotolare intorno all'ingranaggio planetario destro. Lo stesso principio trova applicazione per analogia anche per la svolta a sinistra.
In caso di svolta a destra, la ruota sul lato destro, che è la ruota interna, gira più lentamente della ruota esterna, vale a dire la ruota sinistra.
A | Ruota esterna con 110% della velocità della scatola |
B | 100% velocità della scatola del differenziale |
C | Ruota interna con 90% della velocità della scatola |
D | I pignoni conici rotolano sull'albero pignone |
Y35.00-0021-06
Bloccaggio del differenziale
Il differenziale standard funziona bene nella maggior parte delle situazioni ipotizzabili. Ciononostante, su superfici molto sdrucciolevoli, come ghiaccio o strade fangose, la mancanza di trazione tra la ruota destra e sinistra fa sì che la ruota posteriore sia senza trazione e inizi a slittare. Questo accade perché il differenziale standard aziona la ruota con la minore trazione. Se una ruota motrice è su fondo asciutto e quella opposta si trova su ghiaccio o fango, la corona dentata e la scatola del differenziale azionano gli ingranaggi satelliti. Tuttavia gli ingranaggi satelliti non azionano entrambi gli ingranaggi planetari. Quando gli ingranaggi satelliti vengono azionati dalla scatola del differenziale, loro rotolano intorno all'ingranaggio planetario corrispondente alla ruota su fondo asciutto. Come conseguenza gli ingranaggi satelliti azionano la ruota slittante e il veicolo non avanza. In questo caso i differenziali standard inviano quasi tutta la potenza del motore alla ruota slittante.
Per ovviare a questo problema si utilizzano i bloccaggi del differenziale. I bloccaggi del differenziale superano i problemi di trazione azionando entrambe le ruote con la stessa potenza e velocità.
A | Bloccaggio del differenziale |
Y35.00-0022-06
Il bloccaggio del differenziale viene azionato tramite pressione pneumatica comandata dalla valvola elettromagnetica del bloccaggio del differenziale. Il segnale per l'intervento della valvola elettromagnetica viene inviato dalla centralina di comando regolazione di marcia nel momento in cui l'operatore inserisce l'interruttore del bloccaggio del differenziale sulla plancia.