Cos'è l'Assale? Tipi di Assale e Guasti del Mozzo Ruota nei Mezzi Pesanti

Un trattore stradale a pieno carico percorre l'autostrada quando in cabina si insinua un ronzio: sale con la velocità, si attenua in curva a destra e diventa più marcato a sinistra. Il conducente sospetta le gomme, fa controllare convergenza ed equilibratura, ma il rumore resta. Sollevato il veicolo e scossa la ruota, tutto diventa chiaro: c'è un gioco minimo, appena percettibile con la punta delle dita. Il problema non è nella gomma ma nel mozzo su cui la ruota gira, cioè nel gruppo cuscinetti — calzato sull'estremità dell'assale. I due componenti non si pensano separatamente: l'assale sostiene il peso del veicolo e del carico e, quando serve, trasmette la coppia motrice; il mozzo, all'estremità di quella struttura, permette alla ruota di girare senza attrito.

Cos'è l'assale? Definizione, funzione e struttura di base nei veicoli pesanti

L'assale è la struttura portante che collega tra loro due ruote contrapposte e, tramite la sospensione, le vincola al telaio; trasferisce a terra il peso del veicolo e del carico e, quando previsto, trasmette alle ruote la coppia motrice. Nei veicoli pesanti questo gruppo definisce il carattere del mezzo: quante tonnellate può trasportare, su quale fondo genera trazione e come si comporta in curva stretta dipendono in larga misura dalla configurazione degli assali.

La funzione dell'assale si riassume in tre compiti. Il primo è portare il carico: il peso della sovrastruttura scende dalla sospensione al corpo dell'assale, da lì al mozzo e alle ruote. Il secondo è trasmettere la trazione: negli assali motore il differenziale ripartisce la coppia tra le due ruote. Il terzo è guidare il veicolo: l'assale anteriore porta l'angolo di sterzata, e tutti gli assali insieme mantengono la geometria di marcia rettilinea. Un assale può svolgere uno solo di questi compiti, due o tutti e tre; da qui nasce la distinzione tra i diversi tipi di assale.

Costruttivamente, l'assale di un veicolo pesante è composto da un corpo centrale — trave cava oppure scatola del differenziale — e da due estremità portanti. Nell'assale non motore l'estremità è un fuso fisso su cui poggiano i cuscinetti; nell'assale motore il semiasse attraversa il corpo fino alla ruota e il mozzo si calza sul collo portante esterno al semiasse. In entrambi i casi il carico non è sostenuto dal semiasse, ma dalla superficie su cui è montato il mozzo.

Assale, asse e semiasse: sono la stessa cosa?

In italiano tre termini si sovrappongono, e questo complica spesso la comunicazione tecnica in officina. Asse è il termine normativo, usato in carta di circolazione e calcoli di carico: definisce una posizione lungo il telaio, indipendentemente dai componenti che la occupano. Assale è il termine da officina, l'intero gruppo meccanico — corpo, fusi o semiassi, differenziale se presente, mozzi. Semiasse indica solo l'albero rotante presente negli assali motore, che porta la coppia dal differenziale al mozzo. Un assale portante di semirimorchio non ha semiasse: c'è un fuso fisso e, sopra, un mozzo che gira.

Come funziona l'assale? La separazione tra percorso del carico e percorso della coppia

Sul veicolo esistono due percorsi distinti. Uno procede dal basso verso l'alto, il percorso del carico: la forza del contatto con la strada passa dal pneumatico al cerchio e ai bulloni, al corpo del mozzo, ai cuscinetti, dai cuscinetti al fuso e al corpo dell'assale, e da lì, tramite balestre o sospensione pneumatica, al telaio. L'altro procede dall'alto verso il basso, il percorso della coppia: motore, cambio, albero di trasmissione, differenziale, semiassi e mozzo portano la coppia fino alla ruota.

I due percorsi si incrociano in un solo punto: il mozzo. Deve sostenere il peso del veicolo e permettere alla ruota di girare liberamente; negli assali motore si aggiunge la trasmissione della coppia. Tre funzioni su un solo componente spiegano perché il mozzo generi più guasti di ogni altra parte del gruppo assale. I cuscinetti assorbono non solo il carico verticale, ma anche la forza laterale in curva, quella longitudinale in frenata e i picchi d'urto delle asperità stradali.

Nell'assale motore il differenziale svolge due compiti: con la coppia conica cambia l'asse di rotazione e moltiplica la coppia, con il rotismo epicicloidale permette alla ruota esterna in curva di girare più veloce di quella interna. Data la coppia in gioco, la riduzione avviene spesso in due stadi: a quella principale al centro si aggiunge, alle estremità, un riduttore epicicloidale al mozzo. Negli assali portanti il corpo è una trave cava con due fusi fissi, e sotto carico si flette in modo misurabile; su un semirimorchio scarico le ruote leggermente convergenti verso l'interno non sono un guasto, ma l'effetto previsto del progetto.

Tipi di assale: motore, portante, sterzante e sollevabile

Assali con compiti diversi convivono fianco a fianco sullo stesso veicolo. Su un trattore a tre assi, l'anteriore sterza e porta carico, uno dei posteriori trasmette trazione, l'altro porta solo il carico. Manutenzione, guasto tipico e ricambi di questi tre assali sono completamente diversi tra loro.

Configurazioni di trazione: cosa significano 4x2, 6x2, 6x4 e 8x4?

La sigla 4x2 o 6x4 delle schede tecniche si legge in modo semplice: il primo numero indica il totale di posizioni ruota del veicolo, il secondo quante sono motrici. Un'estremità con ruote gemellate conta come un'unica posizione. Così 4x2 descrive due assi con un solo assale motore, 6x4 tre assi con due assali motore. In sigle come 6x2/4, il numero dopo la barra indica le posizioni sterzanti.

La scelta della configurazione incide direttamente sui costi di esercizio. Più assali motore significa più trazione e capacità in pendenza, ma anche più massa rotante, perdite nel differenziale e consumo a vuoto. Per questo nel trasporto stradale si è diffusa la configurazione 6x2: la trazione resta su un solo assale, il secondo porta soltanto il carico. Nei lavori di cantiere, invece, la continuità della trazione è la priorità assoluta.

Ripartizione del carico tra trattore e semirimorchio: tandem e assale sollevabile

Due gruppi assale sulla stessa strada hanno obiettivi progettuali diversi. L'assale del trattore porta il carico, trasmette la coppia e assorbe gran parte della forza frenante; il corpo contiene la scatola del differenziale e olio, la cui tenuta dipende dal paraolio del mozzo. L'assale del semirimorchio è invece in larga misura una semplice trave portante, senza olio: l'unico organo in movimento è il gruppo mozzo alle estremità con il freno. La differenza si vede nei guasti: sull'assale motore la perdita è spesso olio del differenziale che, dal paraolio, raggiunge la pastiglia; sul semirimorchio è quasi sempre grasso del mozzo.

Nel semirimorchio, buona parte del carico anteriore passa attraverso il king pin alla ralla, e da lì al gruppo posteriore del trattore. L'usura o il gioco di questo collegamento non è solo un problema di comfort: cambia il tipo di sollecitazione che arriva all'assale. Per limiti di usura, controllo e ingrassaggio si veda la guida ai guasti, sostituzione e manutenzione di ralla e king pin.

Quando due o tre assali sono posizionati vicini si parla di tandem; l'obiettivo è distribuire il carico totale senza concentrarlo su un singolo asse. Poiché la sollecitazione sulla pavimentazione è legata al carico per asse, la normativa vigente — Codice della Strada e limiti UE su masse e dimensioni — definisce sia la massa complessiva sia il carico massimo per asse; per il valore numerico fa fede la carta di circolazione. Il funzionamento del gruppo dipende dalla ripartizione equilibrata del carico; quando l'equilibrio si rompe, un assale porta più della sua quota e il risultato è usura accelerata, mozzo surriscaldato e guasto precoce del cuscinetto.

Le staffe che collegano l'assale al telaio sono il sostegno silenzioso di questo equilibrio. Un foro ovalizzato, un gioco nella boccola o una cricca di saldatura fanno spostare l'assale di pochi millimetri sotto il telaio; il primo segnale è spesso un disegno di usura del pneumatico che si ripete, o una leggera deriva in rettilineo. I punti di controllo sono trattati nella guida ai guasti, sostituzione e cura della staffa di fissaggio al telaio.

L'assale sollevabile è l'assale portante che, a vuoto o con carico leggero, viene sollevato interrompendo il contatto del pneumatico con la strada: la resistenza al rotolamento diminuisce e il pneumatico non si usura; in cambio il carico sull'assale rimanente aumenta, per cui a pieno carico o oltre il limite normativo va riabbassato.

Dall'assale alla ruota: fuso, mozzo, freno e collegamento ruota

La zona terminale dell'assale è composta da pochi componenti in stretta dipendenza reciproca: il difetto di uno si manifesta nel vicino. La sequenza è: corpo, fuso, cuscinetti interno ed esterno, corpo del mozzo, paraolio, ghiera con elemento di bloccaggio, tappo del mozzo, organo frenante, bulloni ruota e cerchio.

Cos'è il mozzo ruota (porya) e qual è il suo rapporto con l'assale?

Il mozzo ruota è l'organo rotante che, tramite cuscinetti, poggia sul fuso fisso o sul collo portante all'estremità dell'assale e porta il cerchio e l'organo frenante. Nel gergo di officina è chiamato semplicemente mozzo. La funzione si riassume in una frase: sostenere il peso del veicolo mentre la ruota gira senza attrito. Se l'assale è lo scheletro che porta il carico, il mozzo ne è l'articolazione.

La struttura interna, nella maggior parte delle applicazioni, è composta da due cuscinetti a rulli conici affrontati. La geometria conica assorbe contemporaneamente il carico verticale e la forza laterale in curva. Con i due cuscinetti in opposizione il mozzo è sostenuto in entrambe le direzioni; più cresce la distanza tra loro, più aumenta la resistenza al momento flettente. Tra i due c'è grasso o olio, il paraolio impedisce le perdite, il tappo del mozzo chiude il vano.

Esistono due impostazioni. Il mozzo classico regolabile è la struttura tradizionale in cui i cuscinetti si montano separatamente e il precarico o il gioco assiale si determina con la ghiera; il rinnovo dei cuscinetti è possibile. L'unità mozzo preregolata e sigillata, invece, ha cuscinetto, paraolio e grasso assemblati in fabbrica con gioco già stabilito: sul campo non si regola nulla, l'unità si sostituisce per intero e "stringere un po'" la ghiera ne altera la geometria interna.

Nell'assale motore il mozzo assume un compito in più: mette in comunicazione la coppia del semiasse con il cerchio e, se presente una riduzione all'estremità, contiene il riduttore epicicloidale. Al posto del grasso può esserci olio, con proprio tappo di livello e scarico. Per la sequenza di smontaggio, i punti di misura e la disciplina di montaggio, una descrizione operativa dettagliata è nella guida ai guasti, sostituzione e manutenzione del mozzo ruota camion.

Approfondimenti

Per una panoramica tecnica in linguaggio semplice di questo argomento, vedere l'articolo di riferimento su Wikipedia. Verificare sempre valori e procedure specifici con i dati di assistenza del costruttore del veicolo.

Sintomi di guasto del cuscinetto del mozzo ruota

Il cuscinetto del mozzo non si guasta all'improvviso, ma dà segnali in un ordine definito: prima un ronzio che sale con la velocità, poi un carattere del suono che cambia in curva, quindi un gioco percepibile a mano, infine surriscaldamento e perdita di grasso. Conoscere questa sequenza permette di intercettare il guasto prima di restare fermi in strada.

Nessuno dei sintomi, da solo, è definitivo. Il ronzio può nascere anche da un pneumatico con usura irregolare, il gioco anche da una testina dello sterzo; l'elemento distintivo è il legame del sintomo con velocità e direzione di curva.

Diagnosi del mozzo: sollevamento, gioco e rumore di rotazione

Il controllo del mozzo non richiede attrezzature speciali, solo la sequenza corretta e un sollevamento in sicurezza. L'obiettivo è separare due domande: c'è gioco nel cuscinetto? La pista di rotolamento è danneggiata?

1. Fermare il veicolo su fondo piano e solido, inserire il freno di stazionamento, mettere i cunei alle ruote non controllate e, sui veicoli con sospensione pneumatica, applicare la procedura di sicurezza del costruttore.
2. Sollevare il veicolo dal punto previsto e sostenerlo sempre con i cavalletti; il controllo del gioco non si esegue mai su un veicolo che poggia solo sul martinetto.
3. Verificare prima la coppia dei bulloni ruota e l'assestamento del cerchio; un bullone allentato produce un movimento simile al gioco del cuscinetto e falsa la misura.
4. Afferrare la ruota nelle posizioni ore 12 e 6 e scuoterla verso l'interno e l'esterno; il movimento percepito è la somma del gioco assiale e radiale della coppia cuscinetti.
5. Ripetere il movimento nelle posizioni ore 3 e 9. Sull'assale sterzante il gioco in questa direzione appartiene per lo più a testina dello sterzo e perno fuso; un aiutante tiene i componenti a mano mentre si osserva da dove nasce il movimento.
6. Per definire con certezza l'origine, se possibile usare un comparatore: la punta appoggia perpendicolarmente sulla faccia del mozzo, la ruota viene spinta e tirata in direzione assiale e si legge il gioco.
7. Rilasciare la ruota e girarla lentamente a mano. Una coppia cuscinetti sana gira liscia con resistenza costante; incaglio, scricchiolio o una sensazione ripetuta a ogni giro indicano una superficie danneggiata. Per distinguere il rumore del freno, girare la ruota avanti e indietro osservando il contatto dell'organo frenante.
8. Aprire il tappo ed esaminare il grasso: indurimento, colore alterato da acqua, brillantezza metallica o odore di bruciato richiedono il rinnovo del cuscinetto. Nei mozzi a bagno d'olio, aspetto lattiginoso indica acqua, aspetto scuro e metallico indica danno.
9. Confrontare con la ruota opposta dello stesso assale, richiudere il tappo, riapplicare la coppia ai bulloni secondo valore e sequenza OE, verificare con un breve giro di prova.

Il gioco accettabile varia con tipo di assale e progettazione del mozzo: in un mozzo a cuscinetti conici regolabili un gioco assiale minimo è normale, in un'unità sigillata ogni gioco percettibile è un guasto. Per il limite esatto fa fede il manuale OE.

Precarico del cuscinetto e ingrassaggio: i due fattori che determinano la durata del mozzo

Una parte significativa dei guasti del mozzo non nasce dalla qualità del componente, ma dall'applicazione errata di due concetti: il precarico e la lubrificazione. I cuscinetti conici si regolano per lavorare con un certo gioco oppure con una leggera precompressione: nella regolazione a gioco assiale il mozzo resta libero per una distanza molto piccola, nella regolazione a precarico i cuscinetti vengono premuti l'uno contro l'altro. Quale approccio usare dipende dal progetto e non va confuso. Un gioco eccessivo fa gravare il carico su pochi rulli e accelera l'usura; un precarico eccessivo genera attrito continuo, surriscaldamento e fatica precoce. Entrambi gli errori portano allo stesso risultato.

Anche la procedura di regolazione varia col progetto. Nell'applicazione più diffusa la ghiera si serra a una determinata coppia mentre il mozzo gira, così i cuscinetti si assestano; poi si allenta della quantità prescritta, si riporta al valore finale e si installa l'elemento di bloccaggio. In alcuni progetti non c'è regolazione: il gioco è fissato in produzione da un distanziale. Un serraggio eseguito senza conoscere la procedura corretta consuma in poco tempo un cuscinetto sano.

Nella lubrificazione tre regole sono decisive. Prodotto corretto: grasso della classe adeguata, specifico per la cuscinettatura delle ruote; mescolare tipi diversi può alterare la struttura saponificante. Quantità corretta: riempire completamente il vano provoca surriscaldamento, va riempito solo parzialmente e i cuscinetti impregnati bene a mano. Pulizia: un solo straccio sporco o un secchio lasciato aperto bastano a introdurre particelle abrasive nel cuscinetto.

Sostituzione del mozzo e del cuscinetto: smontaggio, montaggio e tenuta

La gran parte degli errori non nasce dal componente, ma da una superficie di montaggio sporca, un paraolio riutilizzato e una procedura di serraggio sbagliata. La sequenza seguente è un quadro generale; coppie di serraggio, passaggi di regolazione e attrezzi speciali vanno presi dal manuale OE del veicolo e del tipo di assale.

1. Mettere in sicurezza il veicolo, applicare i cunei, scaricare la pressione nei sistemi con sospensione pneumatica secondo la procedura del costruttore e appoggiare il veicolo sui cavalletti.
2. Smontare la ruota. Il gruppo ruota-pneumatico di un veicolo pesante non può essere movimentato da una sola persona; usare un carrello portaruote o un dispositivo di sollevamento adeguato.
3. Separare l'organo frenante seguendo la sequenza del costruttore, rimuovere il sensore ABS e il cablaggio senza danneggiarli, portare i collegamenti della pinza in posizione senza tensione.
4. Smontare il tappo del mozzo; nell'assale motore separare il semiasse e, se presente, il riduttore epicicloidale seguendo la sequenza del costruttore, raccogliendo in modo controllato l'olio che fuoriesce.
5. Smontare l'elemento di bloccaggio e la ghiera. Segnare la vecchia posizione della ghiera non dà un riferimento valido: la regolazione va sempre rifatta secondo il manuale.
6. Sfilare il mozzo dal fuso. In caso di grippaggio usare un estrattore adeguato; una leva o un colpo lasciano un segno permanente sulla superficie del fuso.
7. Pulire fuso, sedi interne del mozzo e sede del paraolio da fuliggine, ruggine e residui di guarnizione; un fuso danneggiato o sbavato consuma rapidamente il cuscinetto nuovo.
8. Spingere gli anelli esterni con un calzatoio, fino al completo assestamento e perpendicolare all'asse. Forzare l'anello facendo leva sul corpo volvente lascia un segno sulla pista di rotolamento.
9. Impregnare i cuscinetti a mano col grasso adeguato, riempire il vano nella misura prescritta, montare il cuscinetto interno e installare il paraolio nuovo nel verso corretto, senza deformarlo.
10. Infilare il mozzo sul fuso, montare cuscinetto esterno e ghiera, regolare precarico o gioco secondo la procedura di serraggio-allentamento del manuale, installare l'elemento di bloccaggio nuovo.
11. Chiudere il tappo con guarnizione nuova; nelle soluzioni a bagno d'olio ripristinare il livello. Rimontare organo frenante, sensore ABS e fermacavo, regolando il traferro del sensore.
12. Montare la ruota, avvitare prima i bulloni a mano, poi serrarli con chiave dinamometrica in sequenza incrociata al valore OE. Dopo un breve giro di prova, ricontrollare temperatura del mozzo e coppia dei bulloni; ripetere il serraggio dopo il primo carico chiude la fase in cui l'allentamento è più frequente.

Rottura e torsione dell'assale: cause, sintomi, prevenzione

I guasti più gravi legati all'assale sono la cricca del corpo, la rottura per torsione del semiasse e la flessione del fuso; rari ma pesanti nelle conseguenze, e quasi mai senza preavviso. La rottura del semiasse nasce di solito da un picco di coppia improvviso o da fatica prolungata: ruota che gira a vuoto nel fango e improvvisamente fa presa, partenze brusche, forzature in salita a pieno carico, funzionamento prolungato a coppia elevata. Spesso ci sono segnali premonitori come un colpo secco in partenza o un breve gioco avvertito nella trasmissione.

Cricca e flessione del corpo dell'assale sono conseguenza di urti e sovraccarico. Il sintomo è indiretto: usura del pneumatico che si ripete nonostante la correzione, il veicolo che tende a un lato in rettilineo, una distanza tra gli assali diversa sui due lati. In questo quadro insistere con convergenza ed equilibratura è tempo perso; la misura va fatta sulla geometria del corpo dell'assale e del telaio.

La flessione del fuso è una condizione più insidiosa. Su un fuso piegato il mozzo non gira regolare; il cuscinetto lavora con un carico che cambia a ogni giro, il grasso si accumula in una zona e il paraolio, non più coassiale, inizia a perdere. Un cuscinetto sostituito che si riguasta in poco tempo trova spesso qui la causa; alla seconda ricorrenza sulla stessa ruota, la domanda non riguarda più il cuscinetto ma la superficie su cui è montato. La prevenzione passa dalla disciplina di esercizio: carico equilibrato, rispetto dei limiti per asse, controllo periodico dei collegamenti della sospensione.

Valori tecnici, criteri di controllo e intervalli di riferimento generali

La tabella seguente raccoglie i valori più richiesti sul campo. Servono a valutare se il risultato misurato è plausibile, non a decidere; il numero esatto appartiene sempre al tipo di assale e alla documentazione OE del veicolo.

Manutenzione, durata e il ruolo del gruppo assale nel veicolo

Il mozzo e l'assale non hanno un intervallo di sostituzione fisso; la durata dipende più dalle condizioni di esercizio che dal chilometraggio. Tra due veicoli dello stesso modello, uno percorre alte percorrenze senza mai sostituire un cuscinetto, mentre l'altro, su brevi tragitti con carichi pesanti su fondo dissestato, rinnova il mozzo molto prima. Per questo la manutenzione dell'assale si basa più sull'osservazione che sul calendario.

• Scansione della temperatura: durante le soste sui lunghi percorsi si confrontano le temperature dei mozzi tra gli assali e tra i lati; una differenza marcata avvia l'approfondimento.
• Controllo delle perdite: tappo del mozzo, zona del paraolio e area attorno all'organo frenante vanno osservati regolarmente per tracce di grasso o olio.
• Controllo del gioco: nella manutenzione periodica le ruote vengono sollevate e si esegue il controllo di scuotimento e del rumore di rotazione, annotando il risultato sulla scheda del veicolo.
• Ripetizione della coppia dei bulloni ruota: la coppia va riapplicata dopo ogni smontaggio della ruota e dopo il primo carico.
• Lettura del disegno di usura del pneumatico: il disegno di usura è lo strumento diagnostico più economico per la geometria dell'assale e per la cuscinettatura.
• Disciplina di lavaggio: l'acqua ad alta pressione non va diretta direttamente sulla zona del paraolio e del tappo del mozzo; l'ingresso d'acqua altera la struttura del grasso.
• Sospensione e registrazione: si ispezionano il soffietto pneumatico, la balestra, il braccio oscillante, le boccole e le staffe del telaio; il cuscinetto, il paraolio e il mozzo sostituiti vengono registrati con il chilometraggio sulla scheda del veicolo.

Il gruppo assale è la parte del veicolo di cui si parla meno, ma che porta più carico di ogni altra. Un guasto al motore ferma il veicolo; un guasto all'assale mette in discussione il controllo del veicolo. Il mozzo è il componente che avvisa prima, ma il cui avviso viene più spesso ignorato. La sequenza corretta sul campo: prima si stabilisce se il suono è legato alla velocità o al freno, poi si verifica il serraggio dei bulloni e l'assestamento del cerchio, quindi si misura il gioco, e solo alla fine si esamina lo stato del grasso e della superficie. Per ogni valore numerico fa fede la documentazione OE aggiornata del tipo di assale e del codice telaio.

Categoria prodotto: Mozzo ruota

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