Perché il cambio manuale ha il pedale della frizione?

Vi siete mai chiesti perché le auto con cambio manuale hanno il pedale della frizione, mentre le automatiche ne sono sprovviste? E cosa succede realmente quando premiamo o alziamo il pedale? 

Matteo Corsini Giornalista 20 settembre - 09:56 - MILANO Scegli Gazzetta come fonte preferita su Google Il cambio manuale della Pagani Utopia

Per chi guida anche da poco tempo, la frizione è semplicemente un automatismo. In partenza si rilascia gradualmente il pedale, mentre quando ci si ferma lo si abbassa. Un meccanismo che, una volta acquisita la giusta sensibilità, diventa tutto sommato semplice e naturale, e che viene quindi spesso preso come dato, senza interrogarsi su perché sia necessario utilizzare questo terzo pedale. Vediamo quindi perché esiste il pedale della frizione, e cosa succede alla macchina quando lo premiamo e lo rilasciamo. 

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 A cosa serve

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Immaginate di essere al volante di un'auto con cambio manuale e di frenare fino a farla fermare del tutto, senza premere il pedale della frizione. Cosa succede? Come molti avranno sperimentato durante le primissime prove alla guida, accade una cosa banale: l'auto "sussulta" e poi si spegne. E questo perché le ruote e i pistoni del motore sono collegati meccanicamente da una serie di componenti (albero di trasmissione, cambio, eccetera), quindi se le ruote sono ferme, allora anche i pistoni si fermano, e il motore non può fare altro che spegnersi da solo. La frizione esiste quindi proprio per poter scollegare il movimento delle ruote da quello dei pistoni: quando è completamente azionata, il motore può continuare a girare normalmente anche se l'auto è completamente ferma. 

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 Perché serve

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Scollegare motore e ruote (o meglio, motore e cambio) è necessario in diverse situazioni. Quando si ferma completamente l'auto, ma anche quando si vuole cambiare marcia, per non esercitare una forza eccessiva sugli ingranaggi della trasmissione. Ed è ovviamente fondamentale anche in partenza. Questo perché il motore per rimanere acceso deve girare a un regime minimo di rotazione, che esercita comunque una certa forza sulle ruote, quindi se dovessimo partire senza frizione l'auto semplicemente farebbe un sobbalzo in avanti per poi spegnersi. Rilasciando gradualmente la frizione, invece, possiamo partire in modo fluido, perché parte dell'energia generata dal motore viene dispersa con lo slittamento della frizione. 

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 Funzionamento

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La frizione è un disco fissato al cambio, che può attaccarsi o staccarsi dal volano, che è un disco fissato al motore. Quando il pedale della frizione è completamente alzato, la frizione viene "schiacciata" al volano da una molla, il che collega direttamente il motore alla trasmissione. Abbassando il pedale della frizione, invece, si vince la forza della molla, allontanando il disco dal volano per scollegare il motore. E quando si usa il pedale a metà corsa? In quel caso, la frizione si dice che "slitta" sul volano, ovvero non si attacca in maniera salda, ma resta parzialmente scollegata (con il pedale si gestisce proprio la distanza tra frizione e volano) e gira a una velocità diversa rispetto al volano del motore. La frizione riesce comunque a fare presa anche in questa situazione perché è rivestita di materiale d'attrito, che dissipa l'energia in eccesso scaldandosi. Normalmente questo processo è quasi impercettibile alla guida: si avverte solo con il piede sinistro che la frizione inizia ad "attaccare", ovvero a trasmettere parte del moto alla trasmissione mentre slitta. Quando si effettua una partenza in salita usando eccessivamente la frizione, invece, si avverte anche un odore sgradevole, una "puzza di bruciato". Ecco, questo è proprio l'odore del materiale d'attrito sul disco della frizione, che slitta velocemente e per un tempo prolungato sul volano fino a raggiungere temperature elevate, anche 400 gradi. Se succede sporadicamente non è un grande problema, mentre anni di guida scorretta possono compromettere la frizione prima della sua usura fisiologica. In termini tecnici si dice che il materiale vetrifica, quindi diventa "liscio" come vetro e di conseguenza fatica maggiormente a trasmettere parte del moto mentre slitta. Proprio per questo, su un'auto vecchia o con una frizione usurata serve premere maggiormente l'acceleratore in partenza. 

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 "male" necessario?

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Oggi ogni auto sul mercato equipaggiata con cambio manuale ha una frizione. Ed è una tradizione che dura da più di un secolo, ma non è sempre stato così. La prima auto della storia, la Benz Patent Motorwagen del 1887, aveva infatti un rudimentale cambio che consentiva di selezionare solo due rapporti, uno di marcia e uno di folle, che scollegava quindi motore e cambio. La Ford Model T del 1908, prima auto prodotta in grande serie, ha invece un sistema molto originale agli occhi di oggi: ha tre pedali, ma la funzione è totalmente diversa. Quello centrale aziona la retromarcia, quello a sinistra consente di scegliere marce alte o marce basse, mentre il pedale di destra è il freno. E l'acceleratore? Una leva sul piantone dello sterzo. L'invenzione della trasmissione con frizione è arrivata nel 1894 ad opera della francese Panhard, che montava un pedale per azionarla, mentre la prima auto della storia ad adottare una configurazione analoga a quella dei giorni nostri è stata la Cadillac Type 53. Era il 1916, e da allora il concetto di cambio manuale si è più evoluto che rivoluzionato. Se la stragrande maggioranza dei "manuali" si utilizza praticamente proprio come quello della Type 53 del 1916, ci sono stati comunque alcuni casi particolari. Come il Sensonic di alcune vecchie Saab, che preme la frizione al posto del conducente, o l'iMT di casa Hyundai, cambio manuale a due pedali non presente nel mercato italiano. Ma ci sono anche casi particolarissimi, come quello della Ferrari F40 di Gianni Agnelli, che montava un complesso sistema Valeo per cambiare marcia senza usare il piede sinistro. In tempi più recenti, nel 2023 Koenigsegg ha poi portato al debutto la prima trasmissione manuale totalmente simulata, trasformando pedale della frizione e leva del cambio in un'interfaccia "emozionale" con cui si gestisce tuttavia una trasmissione automatica, senza collegamenti meccanici tra le operazioni del conducente e il suo effettivo funzionamento. Anzi, addirittura il cambio Koenigsegg sfrutta nove diverse marce per simulare il comportamento di un manuale a sei marce. Una tecnologia che da poco è stata rivisitata da Ferrari, con l'arrivo della nuova 12Cilindri Manuale. 

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