Quali sono i materiali più comuni utilizzati nella produzione dei cambi di trasmissione e in che modo influiscono sulle prestazioni e sulla durata?

Guidare i cambi sono componenti critici nei veicoli, in particolare nei sistemi a trazione anteriore e integrale. Trasmettono la potenza dal motore alle ruote e spesso includono un cambio per modificare i rapporti di trasmissione. I materiali utilizzati nella produzione dei cambi di trasmissione possono influenzarne in modo significativo le prestazioni, la durata e l'efficienza complessiva. Ecco alcuni materiali comuni utilizzati:
L'acciaio è un materiale comune utilizzato nella costruzione di alloggiamenti e ingranaggi del cambio grazie alla sua elevata resistenza e durata. Può sopportare carichi elevati ed è resistente all'usura.
L'alluminio viene spesso utilizzato per gli alloggiamenti dei cambi e altri componenti grazie alle sue proprietà leggere, che possono migliorare l'efficienza del carburante e ridurre il peso complessivo del veicolo. Tuttavia, potrebbe non essere resistente come l'acciaio ed essere più suscettibile all'usura in caso di carichi elevati.
La ghisa viene talvolta utilizzata per gli alloggiamenti del cambio grazie alle sue eccellenti proprietà di dissipazione del calore e alla buona resistenza all'usura. È più pesante dell'alluminio ma fornisce un alloggiamento robusto e durevole.

Le parti forgiate, come ingranaggi e alberi, vengono realizzate riscaldando il metallo e quindi modellandolo mediante forgiatura. Questo processo si traduce in una struttura a grana più densa, rendendo i componenti più resistenti e durevoli.
Questo processo prevede la compattazione delle polveri metalliche e la successiva sinterizzazione ad alte temperature. I componenti realizzati mediante la metallurgia delle polveri, come ingranaggi e cuscinetti, possono avere una struttura del materiale uniforme, che porta a una maggiore robustezza e resistenza all'usura.
Alcuni componenti del cambio, come paraoli e guarnizioni, sono realizzati con materiali sintetici come gomma o polimeri. Questi materiali possono fornire buone proprietà di tenuta e resistenza a varie condizioni ambientali.
Pur non essendo un materiale in sé, il trattamento termico è un processo applicato ai metalli per migliorarne le proprietà meccaniche, come durezza, robustezza e resistenza all'usura. Questo può essere cruciale per i componenti soggetti a carichi e sollecitazioni elevati.
Pur non essendo un materiale strutturale, i lubrificanti svolgono un ruolo fondamentale nelle prestazioni e nella durata dei cambi. Riducono l'attrito tra le parti mobili, contribuendo a prevenire l'usura e prolungando la durata dei componenti.
La scelta dei materiali e la loro combinazione possono influenzare le prestazioni complessive e la durata di un cambio. Ad esempio, l’utilizzo di materiali leggeri può migliorare l’efficienza del carburante e l’accelerazione, mentre i materiali ad alta resistenza possono garantire che il cambio possa gestire coppie e carichi elevati. Inoltre, un trattamento termico adeguato e l'uso di lubrificanti di alta qualità possono migliorare ulteriormente le prestazioni e la longevità del cambio.