Să analizăm avantajele și dezavantajele transmisiei cardanice prin istoria sa și prin comparație cu tehnologiile concurente, lanțul și cureaua, chiar și în cele mai recente evoluții ale acestora.
Puține dezbateri mai inflamează spiritele între motocicliști, dintre susținătorii transmisiei cardanice și cei a transmisiei cu lanț. La sfârșitul secolului trecut, transmisia cardanică a fost revigorată în noul mileniu de succesul comercial și de excelența celor mai recente BMW-uri.
Transmisia prin arbore fusese până atunci caracteristica motocicletelor de touring, mai degrabă sedentare: BMW-uri, Guzzis, chiar și unele japoneze; în timp ce lanțul a rămas standardul pe cele mai performante motociclete, atât pe șosea, cât și în afara ei. Dar, datorită muncii inginerilor din întreaga lume, arborele cardanic a căpătat un aspect destul de diferit în ultimii ani, o mare parte din defectele sale caracteristice au fost optimizate. Pe de altă parte, lanțul nu a încetat nici el să progreseze, ajungând recent chiar la versiuni „pe viață”, adică fără întreținere pe toată durata de viață.
Pe scurt, tehnologia a apropiat cele două sisteme de transmisie, reducând în mare măsură disputa dintre susținătorii respectivi la o chestiune de preferințe complicată între timp de apariția curelei, care a venit să conteste supremația tehnică a celor două soluții tradiționale.
Cardanul: cum s-a născut și cum funcționează
Cunoscută încă din antichitate, uitată în Evul Mediu și redescoperită în secolul al XVI-lea de matematicianul italian Girolamo Cardano, de la care și-a luat numele, articulația universală este un sistem de transmitere a cuplului între doi arbori care se rotesc în jurul unor axe diferite. Și, prin urmare, neprețuit ori de câte ori cei doi arbori sunt dezaliniați, cum este cazul motocicletelor, unde transmisia finală trebuie să urmeze mișcarea brațului oscilant.
Bazat pe o simplă articulație transversală articulată (cruciformă) interpusă între cei doi arbori, arborele cardanic este deosebit de practic atunci când transmisia primară este longitudinală, adică la motoarele cu cilindri transversali, cum ar fi boxerul BMW sau V-Twin-ul Guzzi: în acest caz, o pereche de angrenaje cu dinți drepți este suficientă pentru a transmite mișcarea de la primară la finală. În alte cazuri – cum ar fi la seria K 1200 de la BMW cu motor transversal cu patru cilindri în linie, este necesară intercalarea unui angrenaj conic pentru a „rectifica” direcția cuplului. Mai este nevoie de un angrenaj conic pentru a transmite apoi cuplul de la arborele de ieșire la roată, cu un pinion pe primul și o coroană pe al doilea.
Deficiențele arborelui cardanic
Cea mai mare limitare a cardanului este faptul că nu este „omocinetic”, adică nu garantează aceeași viteză pe ambele părți. Chiar și atunci când primul arbore se rotește cu o viteză constantă, viteza de rotație a celui de-al doilea arbore oscilează (crește și scade ciclic), și o face cu atât mai mult cu cât unghiul dintre axele celor două arbori este mai mare.
Deoarece viteza de rotație a roții spate ar trebui să fie constantă dacă transmisia primară se rotește la o viteză constantă, perturbă continuitatea cuplului. Problema a fost abordată cu diferite sisteme, de la o simplă protecție de cuplare din cauciuc la corecții mai eficiente, recurgându-se de obicei la o dublă articulație universală care face ca transmisia să fie perfect omocinetică.
Avantajele arborelui cardanic
În comparație cu un lanț, arborele cardanic este, evident, mai complex și mai scump; este mai greu și absoarbe mai multă putere și, prin urmare, este conceput, de fapt, pentru deplasări mai mari. Este o soluție mai degrabă automobilistică, precum ambreiajele cu discuri simple sau duble adoptate pe bicilindricele BMW și Guzzi, dar de-a lungul anilor a câștigat admiratori și o anumită cotă de piață datorită fluidității sale (datorată în realitate mai ales prezenței discurilor de ambreiaj), a lipsei de zgomot și a întreținerii foarte reduse (limitată la un schimb de ulei la fiecare 20 sau 30.000 km).
Această cotă de piață a explodat apoi în urma succesului seriei R de la BMW și în special al GS, la care s-au alăturat mai nou vânzările tot mai mari ale lui Guzzi V7 și V85 TT și, recent, ale lui Triumph Tiger 1200, în timp ce japonezii par mai puțin interesați să urmărească această soluție, experimentată cu succes încă din anii 1980 (de exemplu pe Honda CX).
Lanțul: trecut, prezent și viitor
Lanțul este cel mai răspândit sistem de transmisie finală pe două roți, de la biciclete la motociclete. Are în favoarea sa costul redus, ușurința schimbării raportului final de transmisie, spațiul foarte redus necesar și o durată de viață lungă datorită utilizării pe scară largă a sistemelor cu inel O. Chiar și verificările de tensiune și lubrifierea sunt acum mai puțin frecvente decât erau în trecut.
În acest sens, nu putem să nu menționăm recentul Regina Z-Ring HPE (High Performance Endurance), care este oferit de ceva timp pe BMW-uri. Acesta este un lanț care are ace și role acoperite cu DLC pentru a reduce frecarea și a prelungi intervalele între servisări, în special pentru tensionare. Lanțul HPE atinge o durată de viață cel puțin echivalentă cu cea a unui lanț clasic Z-Ring re-lubrifiat la fiecare 1.000 km, datorită calităților stratului de acoperire cu carbon amorf tetraedric (ta-C), considerat cel mai avansat dintre straturile DLC (Diamond-Like Carbon).
Lanțul fără întreținere: realitate sau mit?
Un lanț care oferă aceleași avantaje ca și arborele cardanic? Ei bine, să spunem că principalul avantaj este practic absența întreținerii, în timp ce durata de viață rămâne cea a unui lanț cu inel O bun (10-20 000 km față de 100 000 km și mai mult pentru un arbore cardanic), în schimbul unui cost de achiziție ridicat, datorat tratamentelor sofisticate la care sunt supuse elementele constitutive.
A treia roată: cureaua
Îmbinarea avantajelor lanțului (cost redus, greutate și volum) cu cele ale cardanului (cursivitate, zgomot) a fost încercată de cureaua dințată, subiect de evoluție puternică mai ales în Statele Unite datorită lui Harley Davidson, care o folosește de ani de zile pe aproape toate modelele sale.
Utilizat pe scară largă pentru acționarea axelor cu came, sistemul curea încearcă să se impună și în transmisia finală, unde ar putea deveni popular pentru motocicletele electrice datorită zgomotului redus și a întreținerii aproape inexistente: cureaua nu trebuie lubrifiată și, neavând legături mecanice, se întinde mai greu în timp, deci tensiunea sa trebuie verificată foarte rar .
Curelele acoperă deocamdată spectrul cuplurilor mici și medii, costă totuși mai mult decât lanțul și au o absorbție de putere mai mare; dar se lucrează intens la aceste aspecte, în special americanii de la Gates, care sunt lideri în această tehnologie.
Comentați?