Nei centri dei gommisti e nella pratica quotidiana si è sempre parlato di vibrazioni e oscillazioni causate da pneumatici e ruote, con particolare riferimento alle cause interne ed esterne che li generano durante l’utilizzazione ed in corso di dinamica. In fig.1 sono schematizzate le potenziali fonti di vibrazioni di un autoveicolo, ovvero: motore-propulsore; organi di trasmissione; organi del sistema sterzante; ruote e pneumatici. In un veicolo, tutto ciò che ruota può dare origine a vibrazioni.
Fig.1
Si esamineranno ora le problematiche e le dinamiche che producono vibrazioni parassite del tipo meccanico, dipendenti dai sottoelencati fattori. Giochi meccanici irregolari dell’avantreno (assale anteriore):Giochi meccanici ampi dell’avantreno (rilevabili come in fig.2), come ad es. escursioni irregolari di mozzi-fuselli (per usura di parti costruttive o allentamenti di organi di accoppiamento),cuscinetti volventi e snodi sferici, producono degli spostamenti laterali e/o verticali delle ruote o continui saltellamenti, quando rotolano sul fondo stradale. Come sopra detto sono causati spesso da usura dei componenti montati e in casi più rari (comunque possibili) da allentamento di dadi, bulloni e viti delle parti costruttive assemblate.
Altresì, oscillazioni eccessive che si sviluppano attorno ai fusi a snodo delle ruote sterzanti, provocano un effetto shimmy (scuotimenti e sbandamenti incontrollabili del veicolo, a ~ 70÷80 km/h), oltre che sensibili variazioni dell’assetto ruote anteriore (convergenza/divergenza). Inoltre l’eccentricità radiale/laterale del mozzo-ruota, può comportare fenomeni vibratori molto difficili da individuare e diagnosticare nella pratica di officina dal personale del Service, se non installando un preciso comparatore con regolazione micrometrica, correttamente posizionato come mostrato nelle figg.3÷4. La base è di tipo magnetico e viene utilizzata soprattutto allo scopo di posizionare senza errori il comparatore sui rotanti. In Service e nella metrologia d’officina in generale, il comparatore è utilizzato per molti scopi:
- rilevare errori di parallelismo;
- verificare planarità o perpendicolarità di una superficie rispetto ad un piano di riferimento;
- verificare cilindricità e linearità di una circonferenza rispetto ad un asse;
- controllare deformazioni di un pezzo (nello specifico trattasi di rotanti).
Elasticità di ammortizzatori e molle elicoidali: Un inefficiente smorzamento elastico di ammortizzatori anteriori e/o posteriori e una staratura/snervamento delle spire dei molloni ad elica (fig.5), producono sul veicolo una sensibilità eccessiva alle dure asperità e irregolarità del fondo stradale, causando di conseguenza saltelli verticali e fenomeni vibratori che si ripercuotono su autotelaio e sterzo attraverso le varie catene cinematiche del veicolo stesso.Altresì i dadi dibloccaggio dell’attacco superiore/inferiore del montante-molleggiato (fig.5) devono essere integri e serrati secondo le coppie prescritte dal costruttore del veicolo, o dal fabbricante degli ammortizzatori.
Fig.5
Gruppo motore-propulsore e organi rotanti di trasmissione:Un rotore è perfettamente equilibrato, quando il suo asse di rotazione coincide con l’asse principale di inerzia. Il motopropulsore, gli organi ditrasmissione e le ruote hanno differenti velocità angolari ω e quindi le eccitazioni dovute a eventuali squilibri (statici o dinamici), producono delle frequenze di valori diversi. Il gruppo motore-propulsore è certamente una potenziale fonte di vibrazioni e quindi tutti gli organi rotanti (albero motore, volano magnete) che lo compongono devono esserebenallineati edequilibrati. Per eliminare fenomeni vibratori a monte, si adottano generalmente degli smorzatoriapplicati sull’albero. Nella pratica quotidiana ed in ambito Service però, con gli eventuali smontaggi di tali organi o con interventi di manutenzione ordinaria periodica o con usure delle parti costruttive, l’equilibratura iniziale effettuata dai fabbricanti viene persa. Si sviluppano così effetti oscillatori che si ripercuotono e trasmettono sull’intero autoveicolo. Nel caso si effettuasse lo smontaggio del volano magnete dalla sua sede di alloggio, si dovranno a priori marcare dei segni diriferimento tra albero motore e volano stesso, affinché non si producano delle forti vibrazioni del motore, al rimontaggio dell’organo. Analoga cosa per lo smontaggio dell’albero di trasmissione, il cui riferimento per il rimontaggio deve essere marcato come in fig.6.
Fig.6
Altresì, una coppia motrice irregolare, generata dai movimenti dovuti al complessivo motore-cambio, può produrre oscillazioni al veicolo, ma ciò può accadere solo a basse velocità (~ 30÷40 km/h), in quanto le vibrazioni vere e proprie vengono attenuate e contenute dall’elasticità delle sospensioni. Se in utilizzazione o collaudo si evidenziano scosse/vibrazioni all’auto, a velocità di ~70÷80 km/h, ma verificabili solo in fase di accelerazione o spinta motrice, allora l’anomalia può essere causata da rottura o all’allentamento dei bulloni dei supporti meccanici del motore. Organi rotanti di trasmissione usurati o squilibrati (semiassi eccentrici, alberi rotanti, giunti omocinetici) accentuano ancor di più il disturbo.