Curiosità

 

differenziale aperto



Antonio Puddu e la sua

RIVOLUZIONE DEL DIFFERENZIALE



Il compito del differenziale è quello di consentire, allorché il veicolo affronta una curva o quando procede su fondi sconnessi, diversi regimi di rotazione delle ruote motrici.  

 

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Antonio Puddu, di Ulassai (classe 1931)
ha trovato nuovi sistemi di trasmissione per veicoli a quattro ruote che superano e risolvono il problema dello slittamento delle ruote causato dal differenziale quando una ruota motrice trova scarsa aderenza al suolo di marcia fino a portare al fermo del veicolo.



Prima soluzione (A)
differenziale aperto



Antonio Puddu, Ulassai (classe 1931)



Per evitare il problema creato dal differenziale il modo migliore è ... NON USARLO
come nel sistema delle quattro ruote disposte a rombo. La dove si è potuto evitare l'uso del differenziale grazie alle due ruote centrali  (che sono anche la prima e l'ultima che sterzano una al contrario dell'altra). Sono anche le ruote motrici che formano la doppia trazione permanente. Se una di loro slitta continuano a girare entrambe con la stessa velocità. (Ulassai, agosto 2006)

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Seconda soluzione (B)


Sistema di trasmissione che monta UN SOLO DIFFERENZIALE AUTOBLOCCANTE.
Si sfrutta al meglio superando il suo difetto. Trasmette coppia direttamente ad ogni singola ruota e le consente di camminare con trazione integrale permanente. Al risultato hanno contibuito le quattro ruote sterzanti e motrici. (Ulassai, giugno 2008).

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Terza soluzione (C)

Sistema SPROVVISTO DI DIFFERENZIALE.
Le quattro ruote sterzanti e motrici con l'aiuto dei due giunti speciali (5 e 5') danno luogo ad un sistema di trazione integrale permanente. Può slittare più di una ruota senza creare problemi. Il sistema gode di attestato di brevetto. (Ulassai, gennaio 2011).

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Quarta soluzione (D)


Sistema ALTERNATIVO DI TRASMISSIONE


Schema 1;

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Schema 2;

Schema 2

Schema 3;
Schema 3

4) Componenti essenziali che formano il sistema di trasmissione ulassese.
1. Motore
2. Cambio marce
3. Differenziale autobloccante
4. Albero che va dal differenziale 3) all'asse anteriore 6) collegandosi con coppia comica dentata 10)
5. Albero che va dal differenziale 3) all'asse posteriore 7) collegandosi con coppia conica dentata 11)
6. Albero anteriore con gli estremi scanalati a ospitare i dischi maschi 35)
7. Albero posteriore con gli estremi scanalati per ospitare i dischi maschi 35)
8. Assi a campana cilindrica internamente scanalati adatti per alloggiare i dischi 34)
9. Cuscinetti che stanno tra gli alberi 4) e 5) ed il telaio
10. Coppia conica dentata – Estremo albero 4) – Asse 6)
11. Coppia conica dentata – Albero 5) – Asse 7)
12. Camere di espansione a forma di ciambella che con l'olio spinto al loro interno dalle pompe 38) agiscono da pistoni spingi dischi.
13. Giunti frizione fatti da dischi maschi 35) femmina 34) contenuti dagli assi 8)
14a. Condotta dell'olio che viene dalla pompa 38a) dall'esterno delle pareti 36) entra e raggiunge le camere 12a) e 12b)
14b. Condotta dell'olio che viene dalla pompa 38b) dall'esterno delle pareti 36) entra e raggiunge le camere 12c) e D)
15a. Ingranaggio esterno della pompa 38a) che sta alla sinistra della mezzaluna 22) dalla quale è azionato quando si sterza a sinistra
15b. Corona dentata della pompa 38b) che sta a destra della mezzaluna 22) dalla quale è azionata quando si sterza a destra
16. Condotta dell'olio che viene della pompa idraulica elettrica 18) dall'esterno delle pareti 36 ABCD) entra e raggiunge le camere 12ABCD)
17. Valvola di spurgo della condotta 16)
18. Pompa elettrica che manda olio fino alla giusta pressione dal serbatoio 19) alle camere 12ABCD)
19. Serbatoio dell'olio necessario per il sistema di trasmissione ulassese
20. Valvole che si chiudono quando la pompa 18) si spegne. Stanno tra le camere 12) e terminali della condotta 16)
21. Piantone dello sterzo
22. Mezzaluna con perimetro da 18 cm., con 36 denti, applicata al piantone dello sterzo 21)
23. Punto morto dello sterzo 21) fra 18 e 18 denti della mezzaluna 22)
24. Giunto cardanico o simili che collega gli assi 8BCD) ai mozzi delle ruote 37)
25. Cilindri esterni nelle pareti 36ABCD) contenenti le camere 12ABCD)
26. Cilindri minori centrali delle pareti 36ABCD) che combaciano con i cuscinetti 32ABCD)
27. Cuscinetti frontali a forma di corona circolare che separano gli spingi dischi 33BCD) dai dischi neutri 28ABCD)
28. Dischi neutri che separano i dischi maschi 35ABCD) dai cuscinetti 27ABCD)
29. Lampada spia che si accende quando sta funzionando la pompa 18)
30. Contenitori cilindrici generali solidali al telaio e contenenti gruppi 31) anteriore e posteriore
31. Gruppi comprendenti coppie coniche, camere frizioni, cuscinetti, etc
32. Cuscinetti che isolano gli alberi 6) e 7) dalle pareti di separazione 36ABCD) e cilindri minori 26)
33. Spingi dischi che stanno tra camere 12) e cuscinetti 27ABCD)
34. Dischi femmina delle frizioni 13ABCD)
35. Dischi maschi delle frizioni 13ABCD)
36. Pareti di separazione fra le quali stanno le coppie coniche dentate 10) ed 11). Sono a forma di corona circolare e perimetralmente solidali ai contenitori 30) al centro attraversate dagli alberi 6) e 7)
37. Quattro ruote sempre motrici
38a. Pompa idraulica sinistra azionata dalla mezzaluna 22) che travasa olio dalle camere 12 A e B al serbatoio 19) e viceversa
38b. Pompa idraulica destra azionata dalla mezzaluna 22) che travasa olio dalle camere 12 C e D al serbatoio 19) e viceversa
39. Leva situata sotto il volante che serve per scollegare la mezzaluna 22) dalle pompe 38 A e B.


5) Descrizione estesa della Quarta soluzione antidiffetto differenziale
Qualunque sia il numero di ruote slittanti restano tutte ugualmente motrici.
Sistema di trasmissione artigianale ulassese. Definito artigianale perché non utilizza nessun sensore, nessuna centralina, o altri sistemi tipo: ABS, ASR, o ESP.
Il sistema di trasmissione ulassese è stato ideato per autoveicoli aventi: quattro ruote, con le due anteriori sterzanti, un motore, un cambio marce ed un solo differenziale autobloccante.
Esempio di come dovrebbe funzionare:
a veicolo assemblato e rifornito del necessario, per poterlo mettere su strada è necessario:
- far girare, di una tacca, la chiave nel quadro in questa posizione (e solo in questa) per far aprire le valvole 20). Si mette in funzione la pompa 18) e si accende la spia 29).
Le camere di espansione 12), condotta 14) compresa, hanno ciascuno una capienza di 46 cm3 (pari a 46 bar di pressione interna).
La funzione della pompa 18) e di aspirare olio dal serbatoio 19) e spingerlo attraverso la condotta 16) nelle quattro camere 12).
Dopo
Dopo aver spurgato con la valvola 17) e la pressione interna nelle camere 12) ha raggiunto 46 bar,  la pompa 18) si ferma, le valvole 20) si chiudono, e la spia 29) si spegne.
La pressione a 46 bar, giusta e necessaria, impacchetta i dischi femmina 34) e i dischi maschi 35).
I dischi impacchettati, facendo corpo unico, rendono le ruote 37) sempre ugualmente motrici.
Infatti, se marciando slittano tre ruote, la quarta ruota gira con tutta la forza disponibile; le tre slittanti non scappano, per questo non hanno bisogno di essere pinzate, continuano a girare libere alla stessa velocità di quella aderente.
Se si crea differenza di giri fra le ruote anteriori e posteriori il problema lo risolve il differenziale 3); se slittano le due ruote anteriori o posteriori il problema lo risolve l'autobloccante 3); invece il problema della differenza di giri fra le ruote interne ed esterne, che si crea curvando, lo risolvono i giunti frizione 13).
Supposto e ammesso che le ruote anteriori, collegate al piantone 21), sterzino 36 gradi, che la mezzaluna 22) abbia nel suo perimetro di 18 cm. 36 denti, uno ogni mezzo cm., che il primo dente sinistro della mezzaluna 22) combaci con l'ingranaggio esterno 15a) della pompa 38a), che il primo dente destro della mezzaluna 22) combaci con ingranaggio esterno 15b) della pompa 38b), ne consegue che, quando si sterza a sinistra, la mezzaluna 22) - con l'aiuto di un adeguato servosterzo -  tramite l'ingranaggio 15a), fa ruotare in senso orario la pompa 38a). Ruotando in questo senso, la pompa 38a) sottrae dalla camera 12a) e 12b) 2 cm3 di olio ogni dente che gira dell'ingranaggio 15a).
A metà sterzata, cioè 18 gradi, la mezzaluna 22) ha percorso metà del suo movimento a sinistra, cioè 18 denti, col risultato che la pompa 38a) ha sottratto dalla camera 12a) e 12b) 18 cm3 di olio cadauna mandandolo nel serbatoio 19).
A sterzata totale, sia nella camera 12a) che in quella 12b), sono rimasti 10 cm3 di olio, pari a 10 bar di pressione, giusti necessari per il trascinamento delle ruote interne.
Raddrizzando lo sterzo 21), la mezzaluna 22) - sempre aiutata dal servosterzo - fa ruotare la pompa 38) in senso antiorario, riportando l'olio dal serbatoio 19) nelle camere 12a) e 12b).
Quando lo sterzo 21) torna al punto morto 23), la pressione interna delle camere 12a) e 12b) è tornata a 46 bar. Tutte le ruote fanno uguali giri con uguale forza.
Se si sterza e si raddrizza a destra si ha lo stesso risultato della sterzata e raddrizzata a sinistra.
Si conclude che, curvando a destra o a sinistra, nelle camere 12), che risultano interne, l'olio diminuisce in proporzione alla sterzata, con ritmo di 2 cm3 cubici per dente che gira nella mezzaluna 22).
Con la stessa proporzione diminuisce la pressione, come diminuisce la spinta verso gli spingi dischi 33), e altrettanto diminuisce l'attrito tra i dischi 34) e 35); come, nella stessa misura, diminuisce il numero di giri delle ruote interne. Altrettanto nelle ruote interne diminuisce la forza. Istantaneamente la forza non consumata dalle ruote interne passa alle ruote esterne.
Raddrizzando, con lo stesso ritmo, nelle ruote interne aumenta: l'olio, la pressione, la spinta verso gli spingi dischi 33), l'attrito fra dischi 34) e 35), il numero di giri e la forza motrice, fino a che lo sterzo 21) si è riportato al suo punto morto 23).
Se lo sterzo 21), in qualsiasi grado si fermi, stazionano tutte le attività che dipendono dal suo movimento.
È sottinteso che la disposizione, i numeri e le dimensioni, non sono tassativi, ma necessariamente indicate esclusivamente a titolo esemplificativo. Tanto per dare l'idea del progetto.

NB. Nel caso che, affrontando una curva a gomito, slittino le due ruote esterne e si abbia difficoltà, è consigliato raddrizzare bene il volante e abbassare la leva 39).
Così si è scollegata la mezzaluna 22) dalle pompe 38) e tutte le ruote girano con uguale forza.
Superata la curva, raddrizzare bene il volante e risollevare la leva 39).


In conclusione, nelle quattro precedenti soluzioni, oltre ovviare il problema dello slittamento delle ruote e marciare nella modalità del 4 (sia nella versione senza differenziale che in quella con un solo differenziale) emerge anche un altro particolare importante e, per l'esattezza: la forza magiore, espressa dall'albero di trasmissione, passa spontanea ed immediata alla ruota o alle ruote che hanno maggiore aderenza al suolo.


(Ulassai, dicembre 2015)




Puddu Antonio
C.so Vittorio Emanuele II, 202
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fax 0782/787219
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