Il cambio meccanico tradizionale nei veicoli a motore – breve descrizione

Il cambio è uno dei dispositivi meccanici più importanti in un veicolo a motore. Per consentire la moltiplicazione della coppia erogata da un motore e per adeguare la velocità di rotazione di quest'ultimo a quella delle ruote (in modo da poter disporre di elevate potenze anche a velocità di avanzamento piuttosto basse), si deve utilizzare un dispositivo che consente di variare il rapporto di trasmissione. Questo dispositivo nella grande maggioranza delle autovetture è proprio il nostro cambio di velocità, del tipo a comando meccanico, che consente al guidatore di poter scegliere a seconda delle condizioni di impiego del veicolo tra differenti rapporti (o marce, come normalmente li chiamiamo noi). Il numero delle “marce, può variare da quattro a sei, anche se le auto di serie per la maggior parte usano un cambio a cinque marce. I cambi possono essere del tipo “in cascata”, questo nel caso sia dotato di due alberi non coassiali, oppure del tipo con “presa diretta”. In quest'ultimo caso, si trovano un albero di entrata, un albero ausiliario e un albero di uscita (coassiale a quello di entrata). Sugli alberi in questione, sono installati degli ingranaggi in presa, a due a due tra di loro. Per ognuna di queste coppie, vi è un solo ingranaggio solidale all'albero sul quale è installato. L'altro ruota in “folle” o a vuoto per capirci meglio sul proprio albero, al quale viene reso solidale, allorché si innesta la marcia corrispondente ai due ingranaggi in questione, da un manicotto scorrevole (con denti di innesto frontali) costretto da uno accoppiamento scanalato a ruotare insieme all'albero stesso. Lo spostamento dei manicotti di innesto delle marce (i quali sono sempre muniti di sincronizzatori), si ottiene per mezzo di apposite forcelle collegate da un sistema di aste alla leva di comando del cambio, che viene manovrato dalla mano del guidatore. Quando si innesta la marcia corrispondente alla presa diretta, l'albero di entrata diventa solidale con l'albero di uscita. Tutti questi componenti qui descritti, sono alloggiati all'interno di una scatola in lega leggera, che di norma viene fissata mediante una serie di viti al basamento del motore. Gli alberi del cambio, sono supportati da cuscinetti a rotolamento. Molto importante è la lubrificazione del cambio. Infatti una quantità di olio contenuta nella parte inferiore della scatola del cambio, provvede a lubrificare tutte le parti interne dello stesso. La mancanza di olio nel cambio e tra le sue parti, porta a spiacevoli problemi, con danni elevati.

Esistono altri tipi di cambio come quello automatico, ma anche altri tecnologicamente molto avanzati (sequenziale), sperimentati e studiati per gli sport motoristici come la Formula Uno è poi impiegati anche nelle autovetture di serie.