SOSPENSIONI: Angoli che fanno la differenza

Ti sei mai chiesto per quale motivo in Formula 1 alcune auto tendono a consumare gli pneumatici prima di altre?

 

Oggi voglio parlarti delle operazioni che svolgono i meccanici il venerdì in prova libera per trovare l'assetto migliore, ma per farlo prima ho bisogno di darti qualche informazione riguardo a cio' su cui operano.  Oggi perciò ti parlerò degli angoli delle sospensioni.

Senza dilungarci troppo su come funziona una sospensione, per il momento ci basterà sapere che la sospensione ha, lo dice la parola stessa, la funzione di sospendere la scocca connettendola alle ruote. Tutte le forze che l'auto scarica sull'asfalto passano inevitabilmente dalle sospensioni sia in trazione che in curva e in frenata; è fondamentale quindi che queste lavorino nel modo migliore possibile se vogliamo tirar fuori dalle gomme tutto ciò che possono darci in termini di prestazione.
Volendo schematizzare una sospensione potremmo immaginarla così:

L'asse arancione rappresenta l'asse verticale dello pneumatico, i bracci colorati in blu sono i triangoli della sospensione e ne definiscono la cinematica (ovvero come si muove la ruota rispetto alla scocca); passano da loro tutte le forze orizzontali. I punti in rosso sono i punti di attacco alla scocca mentre quelli in verde sono i punti in cui i triangoli si collegano al mozzo e quindi alla ruota.  L'asse colorato in verde è quello attorno a cui la ruota effettua il movimento di sterzo e viene denominato asse di King-Pin.
Il braccio arancione è quello su cui operano molla e ammortizzatore e in linea di massima è da lui che passano tutte le forze verticali.



Veniamo finalmente a parlare di angoli:

TOE-IN, TOE-OUT: (Convergenza)

L'angolo di convergenza consiste fondamentalmente in un angolo di sterzo passivo applicato sulla singola ruota.  Applicare un angolo di Toe-In in genere aumenta la stabilità dell'asse su cui viene applicato, applicare Toe-Out al contrario lo rende più reattivo e maneggevole.  Un angolo di convergenza (positivo o negativo che sia) accelera il riscaldamento e il consumo delgli pneumatici, aumentando anche la resistenza all'avanzamento.


CAMBER (Campanatura)

Per camber si intende l'inclinazione del piano di simmetria della ruota rispetto alla verticale. Per ottenere il massimo della prestazione dalla gomma è importante avere il massimo dell'impronta a terra quando lo pneumatico è più sollecitato. Per questo può essere utile applicare un leggero camber negativo in modo da migliorare il comportamento dell'auto nelle curve più veloci. Il camber è un angolo che varia notevolmente quando l'auto è in movimento perciò la sua regolazione è influenzata da molti fattori. Lo approfondirò in un altro articolo. 

Dopo aver visto i due angoli che influenzano l'orientamento dello pneumatico passiamo a vedere quelli riguardanti l'asse di sterzo.


KING-PIN & CASTER:

 

Per angolo di King-Pin si intende l'inclinazione dell'asse di sterzo rispetto all'asse verticale sul piano trasversale, mentre per Caster si intende l'inclinazione dello stesso sul piano longitudinale. Entrambi giocano un ruolo importante quando si parla di stabilità in frenata e trazione ma l'articolo è ormai fin troppo lungo quindi direi di chiuderla qui!  😝

Tranquillo!  Se vuoi approfondire sto già pensando ad un articolo sull'assetto e su come variare questi angoli possa influenzarlo  😉

Ci rivedremo presto..   Stay tuned!

I 3 SOTTOSISTEMI: Da cosa è composta un'Automobile

L'Automobile è un sistema molto complesso.
Non so quale auto tu abbia, ma posso dirti con una certa sicurezza che è composta da più di 2500 pezzi..   Forse anche 5000! 

 

In questo Mare Magnum di acciaio, plastica e gomma è importante avere un sistema di riferimento per capirci qualcosa.
 
Defininiamo perciò dei sottogruppi che ci consentano di incasellare ogni argomento in un sistema preciso; quella che ti propongo è una suddivisione basata sul compito che il componente assolve nel "sistema vettura": 
  
 La SCOCCA:

• La scocca è l'apparato scheletrico dell'Automobile. Ha la funzione di ospitare e isolare il vano passeggeri e quello bagagli. Se in origine era un compartimento del tutto separato dal telaio, con i moderni monoscocca ha assunto una vera e propria funzione strutturale.  Assumono quindi grande importanza la progettazione e i materiali utilizzati per il monoscocca quando si parla di peso, handling e sicurezza passiva. Rientrano in questo sistema anche le componenti estetiche e le appendici aerodinamiche; data la vastità dell'argomento però le vedremo in una sezione a parte. 

 
 Lo CHASSIS:

• E' l'insieme di tutto quello che separa la scocca dall'asfalto. Comprende ruote, sospensioni, sterzo e sistema frenante. Avrai capito che è il cuore di quella che è la percezione che il guidatore ha di un'auto a livello sia di Handling che di Comfort di guida.  Attraverso lo chassis il progettista comunica a chi guida buona parte del "carattere" della macchina.

Quando si parla di Telaio, in genere si fa riferimento all'insieme di scocca e chassis.






Il POWERTRAIN:

• Rientra in questa categoria tutto ciò che si occupa di trasmettere l'energia dalla pompa di benzina (o dalla presa elettrica!) alle ruote.
  Quando si parla di Powertrain in genere ci si riferisce a motore e trasmissione. Due elementi tramite cui i progettisti comunicano a chi guida la restante parte del "carattere" del mezzo.

Come ti dicevo prima ho deciso di dedicare un'ulteriore sezione del blog ad un altro vastissimo argomento:

Stile & Aerodinamica:

• Questi due elementi nelle auto si intrecciano indissolubilmente. Se i progettisti comunicano il carattere dell'auto tramite telaio e powertrain, i designer lo fanno attraverso lo Stile che fa di un'auto per il guidatore il vestito perfetto da indossare. L'Aerodinamica poi assume un ruolo importante sia in termini di prestazioni che per il comfort acustico. 

Bene, per oggi direi che è tutto.
Al prossimo articolo!  😃

PICCOLA PREMESSA: Valutare un'Auto (per come la vedo io)

Un professore universitario direbbe...

"L'Automobile, se escludiamo le sue accezioni puramente sportive, è un oggetto di mercato e come tale si valuta in base a quanto soddisfa la fascia di mercato a cui è destinata, in modo assoluto e relativo alla concorrenza..."

Si ma..  Che palle! 

Mettiamo subito le cose in chiaro.
Per valutare le auto in questi termini ci sono fior fior di siti ufficiali, quindi se sei qui per dare una quotazione di mercato alla tua auto usata puoi chiudere adesso.
FR Tecnica non è mercato, è Passione! 

" Ottimo allora, da cosa valuto un'Auto? "

Penserai che ti prenda in giro, ma la mia risposta è molto simile a quella del nostro Prof.
Simile, ma non uguale! 
Perchè è vero che nessun'oggetto di mercato può prescindere dalle leggi del Mercato, ma da un punto di vista ingegneristico un qualsiasi prodotto è tanto più un buon prodotto quanto bene svolge il compito per cui è stato progettato.  E le auto non fanno eccezione!



Quindi, un' auto da corsa sarà tanto migliore quanto più sarà veloce, un fuoristrada quanto più sarà in grado di superare i limiti della strada, un'utilitaria quanto più sarà economica e una berlina di lusso quanto più sarà comoda.. 

"Si ma, manca ancora qualcosa..."


Certo che manca ancora qualcosa! 
Manca la Passione, lo Stile e il Carattere.
Quelle caratteristiche che rendono un'Automobile più di una semplice macchina. Quel qualcosa che lascia trasparire la mano dell'uomo dietro la tecnologia.

Questo è quindi l'Obiettivo e il Mantra:
Osservare, analizzare e spiegare dagli aspetti più visibili a quelli più tecnici dell'Automobile senza mai perderne d'occhio il lato umano.

Ah, quasi dimenticavo, a proposito di Passione...
Io sono un'appassionato di Auto; scriverò di telaio, performance, handling, comfort di guida, aerodinamica, guida sportiva e tante altre cose.  Di una cosa però non scriverò: INFOTAINMENT.
Perchè non mi appassiona in tutta onestà, perchè (chiamami vecchia scuola) io penso che un'Auto te la godi guidando, senza distrazioni.

Aria condizionata, autoradio e GPS sono tutto l'infotainment di cui avremo bisogno in questo viaggio.
Perciò cinture allacciate e al prossimo articolo!   😜

SI COMINCIA

Ciao!
Mi chiamo Francesco Russo e studio Ingegneria dell'Autoveicolo al Politecnico di Torino.
Pratico il karting da quando avevo 8 anni e la mia passione corre su 4 ruote praticamente da sempre.


FR Tecnica nasce da questa stessa passione e dalla volontà di condividere ciò che ho imparato e continuo ad imparare (se smetti di farlo sei finito!) lungo il mio percorso di crescita professionale in quest'ambito.

Sin da quando ero bambino ho sempre percepito l'aspetto tecnico del mondo dell'Automobilismo come un qualcosa di incredibilmente affascinante, ma allo stesso tempo difficile da afferrare a pieno. Ora che la mia passione è diventata il mio ambito di studi, mi rendo sempre più conto di quanto questo mondo sia vasto e di quanto tempo mi ci sia voluto per apprendere quello che so a riguardo che, sia chiaro, è molto, molto lontano dall'essere un punto di arrivo; credo però che possa essere un buon punto di partenza.

Cosa troverai quindi in FR Tecnica?

Conoscenze automobilistiche di ogni tipo, dai fondamentali fino ad aspetti più tecnici passando per il Motorsport. Cercherò di condividere con te ciò che ho imparato nel modo più semplice ed efficace, ma con umiltà e apertura a qualunque nuovo spunto.

Per il momento è tutto, spero troverai ciò che cerchi..
Abbassa la visiera, si comincia!