Un pilota coreano di track day ha ricostruito la sua supersportiva da 600cc con una modifica del pignone anteriore da 15 a 14 denti, una riduzione di un solo dente ampiamente raccomandata online per migliorare la coppia in uscita di curva. Entro 4.000 km, il suo pignone posteriore era visibilmente agganciato e la catena si era allungata oltre il limite del tendicatena. La sua precedente configurazione di serie era durata 12.000 km con un utilizzo identico. La riduzione dei denti non aveva causato la rottura della catena in senso catastrofico, ma aveva semplicemente aumentato il tasso di usura della catena di un fattore tre, un risultato prevedibile che deriva direttamente dalla geometria di come la catena di trasmissione entra in contatto con il pignone anteriore a diversi numeri di denti. La fisica di questa relazione è meno intuitiva di quanto suggeriscano la maggior parte delle guide alla manutenzione delle motociclette, e ottenere il giusto rapporto denti anteriore-posteriore è la base per una corretta manutenzione. catena e pignone della motocicletta acquisizione.
Nomenclatura del passo della catena della motocicletta: 420, 428, 520, 525, 530 e 630 decodificati
Le designazioni del passo delle catene per motociclette confondono ogni nuovo acquirente perché sembrano seguire una logica diversa dalla numerazione standard ANSI o ISO. Non indicano direttamente il passo in millimetri o in qualsiasi altra unità di misura. Il codice a tre cifre codifica due dimensioni: passo e larghezza interna, utilizzando un sistema di codifica ereditato dalle prime pratiche di produzione di catene industriali americane.
| Designazione | Passo (mm) | Larghezza interna (mm) | Applicazione tipica | Peso/metro (circa) |
|---|---|---|---|---|
| 420 | 12.70 | 6.35 | Motociclette di piccola cilindrata (50–150cc), pit bike, ciclomotori | 0,52 kg/m |
| 428 | 12.70 | 7.94 | Moto da pendolarismo e da fuoristrada da 125-250 cc | 0,65 kg/m |
| 520 | 15.875 | 6.35 | Moto sportive da 250-450 cc, motocross, conversioni da pista di moto da 600 cc | 0,80 kg/m |
| 525 | 15.875 | 7.94 | Moto sportive e sport-touring da 600–750 cc | 0,92 kg/m |
| 530 | 15.875 | 9.53 | Moto sportive, naked e da turismo da 750-1000 cc: equipaggiamento standard di serie su molte piattaforme. | 1,10 kg/m |
| 630 | 19.05 | 9.53 | Moto da turismo di grossa cilindrata (1200–1800 cc), cruiser, sidecar | 1,65 kg/m |
Rapporto di trasmissione e usura della catena: i calcoli che la maggior parte dei motociclisti non comprende
L'innesto della catena di trasmissione di una motocicletta sulla corona anteriore, ovvero l'area di contatto dei rulli e l'angolo di avvolgimento, dipendono in modo critico dal numero di denti della corona anteriore.
Il pignone anteriore ha un effetto sproporzionato sull'usura della catena per due ragioni indipendenti l'una dall'altra. La prima è l'effetto poligonale: con un basso numero di denti, la velocità della catena varia sinusoidalmente ad ogni giro, con un'ampiezza che aumenta al diminuire del numero di denti. Un pignone anteriore a 14 denti produce una variazione di velocità di ±2,3%; uno a 16 denti produce ±1,75%; uno a 17 denti (il minimo pratico ANSI per un funzionamento regolare) produce ±1,7%. Questi valori sembrano simili, ma l'effetto si amplifica perché il pignone a 14 denti gira anche a un numero di giri più elevato per una data velocità su strada.
Il secondo motivo è l'angolo di avvolgimento. Un pignone anteriore con meno denti ha un diametro primitivo inferiore. A parità di distanza dal centro della corona (approssimativamente fissa dalla lunghezza del forcellone), un pignone anteriore più piccolo significa un angolo di avvolgimento ridotto: la catena entra in contatto contemporaneamente con un minor numero di denti del pignone anteriore. Con 15 denti sul pignone anteriore e 45 denti sulla corona posteriore, una tipica supersportiva da 600 cc ha circa 6-7 denti a contatto con il pignone anteriore. Con 14 denti, questo numero scende a 5-6. Ogni dente ora sopporta una quantità proporzionalmente maggiore della tensione totale della catena, aumentando lo stress da contatto e l'usura dei denti.
La relazione tra il numero di denti del pignone anteriore e la tensione della catena può essere espressa come: Fc = 2T × π / (N × p), dove T è la coppia del motore all'albero intermedio (Nm), N è il numero di denti del pignone anteriore e p è il passo della catena (m). Per un motore da 600 cc che produce una coppia massima di 65 Nm all'albero intermedio con un pignone anteriore da 15 denti e un passo di 15,875 mm: Fc = 2 × 65 × π / (15 × 0,015875) = 408,4 / 0,238 = 1.716 N — circa 1,72 kN. Passando a un pignone anteriore da 14T con la stessa coppia: Fc = 2 × 65 × π / (14 × 0,015875) = 408,4 / 0,2223 = 1.837 N — circa 1,84 kN, un aumento di 7% nella tensione massima della catena dovuto alla sostituzione di un solo dente.
Catene standard, con O-ring e con X-ring: qual è la vera funzione delle guarnizioni
Motocicletta sigillata catena di trasmissione — la categoria che include le varianti con O-ring e X-ring — è uno dei prodotti più spesso fraintesi nel mercato dei ricambi. La maggior parte degli acquirenti presume che le guarnizioni servano a mantenere il lubrificante sulla superficie esterna della catena. Non è così. Le guarnizioni sono posizionate tra le maglie interne ed esterne in corrispondenza di ogni perno, dove sigillano il grasso applicato in fabbrica all'interno dell'interfaccia perno-boccola per tutta la durata della catena. La superficie esterna della catena beneficia comunque di un'ulteriore lubrificazione applicata durante l'utilizzo: le guarnizioni non rendono superflua la lubrificazione esterna. Ciò che impediscono è la contaminazione del grasso interno da parte di detriti stradali e acqua, che è il principale meccanismo di usura nell'interfaccia perno-boccola di una catena aperta standard.
Materiali delle corone: acciaio, alluminio e perché la corona posteriore si usura sempre più velocemente
La corona anteriore è quasi sempre in acciaio, indipendentemente dal prezzo della motocicletta. L'acciaio è il materiale più adatto in questo caso: la corona anteriore gira ad alti regimi, è soggetta a un'elevata tensione della catena ad ogni innesto dei denti e deve essere più dura dei rulli della catena per resistere all'usura. Le corone anteriori in acciaio al carbonio sono in genere cementate a 55-60 HRC sulla superficie dei denti, eguagliando la durezza dei rulli della catena per creare un'usura equilibrata in cui entrambi i componenti si usurano a un ritmo gestibile e pressoché uguale.
La scelta del materiale per la corona posteriore diventa interessante. Le corone in acciaio durano da 4 a 5 volte di più rispetto a quelle in alluminio, ma aggiungono 300-500 g di massa rotante alla ruota, massa che riduce l'accelerazione più di quanto non farebbe la stessa massa aggiunta al telaio, poiché deve essere sia accelerata che stabilizzata giroscopicamente. Le corone in alluminio (tipicamente 7075-T6) sono circa 60-651 t/3T più leggere delle equivalenti in acciaio, motivo per cui sono di serie sulle motociclette ad alte prestazioni. Le corone in alluminio anodizzato con uno strato di anodizzazione dura possono raggiungere una durata dei denti ragionevole, in genere 15.000-25.000 km di normale utilizzo su strada, ma in condizioni estreme (uso in pista, sabbia, strade sterrate) lo strato di anodizzazione dura può consumarsi rapidamente, esponendo il nucleo in alluminio più morbido e causando un rapido aggancio dei denti.
| Materiale della corona posteriore | Peso tipico (50T, 530) | Vita tipica (in strada) | Ideale per |
|---|---|---|---|
| Acciaio al carbonio, liscio | 780–900 g | 40.000–60.000 km | Turismo, pendolarismo, massima longevità |
| Acciaio al carbonio, cementato | 780–900 g | 50.000–80.000 km | Prestazioni su strada con priorità alla durata |
| Alluminio 7075, anodizzato liscio | 280–340 g | 10.000–18.000 km | Monitoraggio dell'utilizzo, configurazioni sensibili al peso |
| Alluminio 7075, anodizzato a rivestimento duro | 285–350 g | 18.000–28.000 km | Moto sportive, utilizzo occasionale su strada/pista |
| Acciaio inossidabile 316, lavorato | 720–850 g | 35.000–55.000 km | Ambienti costieri/marini, estetica dei cerchi in lega |
Misurazione dell'usura di catena e pignone: i tre controlli che ti dicono quando sostituirli
Verifica dell'allungamento della catena. Posizionare la catena sulla corona posteriore con una tensione moderata. Misurare la distanza tra i centri dei perni su 20 maglie. Per una catena 530 con un passo nominale di 15,875 mm, 20 maglie dovrebbero coprire una distanza di 317,5 mm. La sostituzione è necessaria quando la distanza misurata supera i 327,0 mm, ovvero la soglia di allungamento per le catene 3%. Molti produttori di catene stampano un indicatore di usura sulla piastra della maglia; questi indicatori sono meno precisi di una misurazione diretta, ma utili per una rapida valutazione sul campo.
Controllo dell'usura dei denti della ruota dentata. Un dente del pignone usurato sviluppa un profilo a "pinna di squalo" o uncinato: il dente diventa asimmetrico, con la faccia posteriore usurata al di sotto della faccia anteriore. Osservando il pignone posteriore di lato mentre si ruota lentamente la ruota, si può notare questa asimmetria. In alternativa, appoggiando un righello su tre punte di denti adiacenti, si può osservare che su un pignone usurato le punte saranno ad altezze diverse, anziché presentare l'arco regolare di un pignone non usurato. Qualsiasi segno di uncino visibile indica la necessità di sostituire immediatamente il pignone. Utilizzare una catena nuova su un pignone con uncino la danneggerà irreparabilmente entro 3.000-5.000 km.
Catena e pignone per motociclette ad alte prestazioni: entrambi i componenti devono essere sostituiti simultaneamente al raggiungimento del limite di allungamento.
Controllo del collegamento rigido. Sollevare la catena dal pignone posteriore sul lato inferiore e flettere lateralmente ogni maglia manualmente per tutta la sua lunghezza. Una maglia che oppone resistenza alla flessione laterale rispetto alle maglie adiacenti è una maglia rigida: presenta un giunto perno-boccola parzialmente bloccato, solitamente a causa di infiltrazioni d'acqua e formazione di ruggine in una sezione non lubrificata. Le maglie rigide causano vibrazioni, accelerano l'usura dei denti del pignone nel punto specifico di innesto di ciascuna maglia rigida e, infine, provocano la frattura da fatica del perno. Una catena con maglie rigide che non risponde al trattamento con olio penetrante dovrebbe essere sostituita anziché rimessa in servizio.
Ordinazione di pignoni di ricambio: riferimenti incrociati OEM e opzioni personalizzate
Le specifiche dei pignoni di ricambio per motociclette si basano sul passo della catena (ad esempio, 525), sul numero di denti e sull'interfaccia di montaggio al mozzo o al supporto. La specifica dell'interfaccia di montaggio varia tra i produttori e non può essere dedotta solo dal numero di denti. Le specifiche OEM coreane per i modelli nazionali più comuni seguono uno schema coerente per il pignone dell'albero secondario (anteriore): il numero di scanalature, il passo delle scanalature e il metodo di fissaggio (dado, anello elastico o bullone flangiato) determinano quale pignone dell'albero secondario è compatibile.
La corona posteriore si fissa a un supporto che fa parte del gruppo mozzo della ruota posteriore. Il diametro del cerchio dei bulloni, il numero di bulloni e la dimensione dei bulloni definiscono il montaggio: una corona posteriore con il numero di denti e il passo della catena corretti, ma con un interasse dei bulloni errato, non può essere montata. Per i fornitori di ricambi aftermarket e per l'abbinamento con i componenti originali, fornire tre misure garantisce la correttezza del pezzo: (1) designazione del passo della catena, (2) numero di denti e (3) diametro del cerchio dei bulloni in mm con numero di bulloni e dimensione della filettatura.
Pignoni per motociclette con foro e configurazioni di montaggio personalizzati Sono disponibili per applicazioni non standard: le realizzazioni con rapporti personalizzati per l'uso in pista, i sidecar e le conversioni a tre ruote spesso richiedono un numero di denti non presente a catalogo. I pignoni personalizzati con un numero di denti non standard vengono prodotti dagli stessi semilavorati dei componenti a catalogo e differiscono solo per l'operazione di taglio finale dei denti. I tempi di consegna sono in genere di 3-5 giorni lavorativi per dimensioni fino a 60 denti con passi standard.
Lubrificazione della catena della motocicletta: intervalli, prodotti e metodi di applicazione.
La lubrificazione della catena della motocicletta è l'operazione di manutenzione che la maggior parte dei motociclisti esegue in modo più discontinuo. La raccomandazione standard – ogni 500-800 km o dopo ogni esposizione alla pioggia – è corretta ma non sufficientemente spiegata. Il motivo di questo intervallo è la velocità con cui il lubrificante viene dilavato dalla catena a causa dell'azione centrifuga ad alta velocità. Una catena da motocicletta 530 con pignone da 17 denti, a 100 km/h, ruota a circa 3.600 giri al minuto sul pignone. L'accelerazione centrifuga sulla superficie esterna della maglia è sufficiente a rimuovere tutto il lubrificante applicato in superficie entro 30-60 minuti di guida continua in autostrada.
Il metodo di applicazione corretto è quello di applicare il lubrificante al all'interno della catena inferiore — la superficie che entra in contatto con i denti del pignone — piuttosto che la parte esterna della parte superiore, che è dove la maggior parte delle persone spruzza. Il lubrificante applicato sulle superfici interne viene proiettato verso l'esterno dall'accelerazione centrifuga e si ridistribuisce sulle piastre di collegamento e nello spazio di interfaccia tra perno e boccola per azione capillare. Il lubrificante applicato sulla parte esterna della parte superiore viene proiettato radialmente lontano dal pignone e si deposita principalmente sul forcellone e sul fianco del pneumatico posteriore.
Utilizzare un dedicato catena di trasmissione È preferibile utilizzare un lubrificante specifico per catene piuttosto che un olio multiuso o il WD-40. I lubrificanti specifici per catene sono formulati con adesivizzanti che resistono alla dispersione centrifuga, additivi antiusura per l'interfaccia tra perno e boccola e un solvente che penetra nelle fessure di tenuta e negli spazi tra le maglie prima di evaporare. Il WD-40 penetra bene ma non ha una buona capacità di film lubrificante ed evapora completamente entro 20-30 minuti di utilizzo: è un disossidante e idrorepellente, non un lubrificante per catene. Per le catene con O-ring e X-ring, assicurarsi che il lubrificante sia compatibile con le guarnizioni: alcuni solventi presenti in alcuni detergenti per catene possono gonfiare o degradare le guarnizioni O-ring in NBR o HNBR.
Domande frequenti
Redattore: Cxm
