I numeri che generano confusione – Ed è proprio su quest’ultima voce che vorrei soffermarmi per fare un po’ di chiarezza. Rapporto alto, rapporto basso, marcia alta, marcia bassa, marcia lunga, marcia corta; sono tutte dizioni note a chi lavora nel settore e a chi segue il mondo dell’auto da vicino. Quando però si passa ai numeri, perché quelli sono gli unici che contano per avere una valutazione quantitativa, molti vengono colti da smarrimento e confusione. Concentriamoci quindi sul differenziale. Il suo compito, come noto, è quello di cambiare di 90° la direzione del flusso di potenza in arrivo dal motore, e quindi dall’albero di trasmissione, girandolo sui semiassi che, a loro volta, lo portano alle ruote. Il cambio di direzione viene
generalmente ottenuto con l’accoppiamento di due ruote dentate (il pignone e la corona) che compongono l’ingranaggio. Anche a tal proposito vorrei precisare una questione: due ruote dentate accoppiate formano un ingranaggio. Una ruota dentata singola non è un ingranaggio, cosa che invece si sente molto spesso. Venendo invece propriamente ai numeri, il rapporto tra i denti del pignone e i denti della corona agisce come una vera e propria leva, per la maggior parte dei rapporti a favore del motore. Se infatti avessimo un differenziale del tipo 4,00:1, significherebbe che la corona collegata ai semiassi percorrerebbe una rotazione completa ogni 4 giri del pignone. Capite bene che questo tipo di rapporto risulta molto favorevole per il propulsore, che si trova a monte del pignone. In altre parole, significa che per indurre le ruote a compiere un giro, l’albero di trasmissione ne deve fare quattro. La fatica è suddivisa in quattro parti. Qui, però, talvolta nasce la confusione, perché a numeri alti corrispondono rapporti corti. Il ragionamento fatto sul rapporto tra i denti può essere fatto considerando il rapporto delle velocità. Siccome il pignone è sempre più piccolo della corona, significherà che la sua velocità di rotazione dovrà essere sempre superiore a quella della corona stessa. Vediamo meglio la questione con un esempio.
Consideriamo due differenziali che hanno rispettivamente rapporti di 4,00:1 e 2,00:1 e immaginiamo che ogni altro parametro del veicolo sia identico. Il veicolo preso in esame stia viaggiando in quarta marcia con rapporto di 1:1 e sia dotato di pneumatici 175/65 R14. Ora supponiamo che il regime del motore sia pari a 1.500 giri/min. Con il primo differenziale (4,00:1) la velocità del veicolo sarà pari a circa 41,2 km/h, con il secondo rapporto sarà circa 82,4 km/h. C’è però un implicazione ancora più importante: l’accelerazione. Il veicolo con differenziale 4,00:1 accelererà più facilmente rispetto allo stesso mezzo con differenziale da 2,00:1, che però potrà contare su velocità di punta, corrispondenti al regime di giri massimo, più basse. La vera confusione nasce dal fatto per cui, secondo la terminologia corrente, il rapporto 4,0:1 è più basso del rapporto 2,0:1. Eppure il numero 4 è più grande del numero 2. È solo una questione di convenzioni. Dal punto di vista strettamente tecnico, il rapporto di un ingranaggio viene definito come frazione tra la velocità in uscita e quella in ingresso. Secondo la Meccanica Applicata alle Macchine, il differenziale 4,0:1 avrebbe un rapporto di 1/4,00=0,25, mentre il differenziale 2,0:1 avrebbe rapporto 1/2,00=0,5, da cui si vede immediatamente come il rapporto di quest’ultimo sia più alto. Lo stesso discorso vale per i rapporti del cambio. Per lo stesso motivo, le marce basse corrispondono a numeri alti, ma sono chiamati rapporti lenti. Siete ancora più confusi? Poco male, potrete continuare a scegliere la vostra auto senza valutare i rapporti di cambio e differenziale.
