Ciao a tutti!
Una domanda così, su due piedi: vi capita di mettere mano alle regolazioni degli ammortizzatori?
Cambiare la forza di smorzamento degli ammortizzatori può trasformare completamente il modo in cui si percepisce l’auto alla guida.
Aumentando o diminuendo lo smorzamento, cambia sensibilmente la velocità con cui si muove la carrozzeria: pensate al beccheggio in frenata o al rollio in curva.
Il difficile è trovare la regolazione «giusta». Non è affatto semplice, perché dipende dal circuito su cui si gira, ma anche dalle preferenze personali di chi guida.
Un’altra cosa su cui è facile fare confusione è il rapporto tra forza di smorzamento e aderenza degli pneumatici. Il meccanismo è sorprendentemente complicato, e proprio per questo si presta a parecchi equivoci.
L’altro giorno stavo guardando YouTube. E no, non quel genere di video che forse state immaginando… Era un video sul motorsport.
Nel video c’era un tipo dall’aria piuttosto minacciosa che parlava tutto contento delle regolazioni degli ammortizzatori. A un certo punto ha detto una cosa che mi ha incuriosito.
«Come si fa a capire se è meglio uno smorzamento più forte o più debole? Per esempio, se il retrotreno diventa instabile quando si frena forte in ingresso curva, si aumenta lo smorzamento posteriore. In questo modo, durante la frenata il retrotreno tende a perdere meno carico e l’auto diventa più stabile.
Ho usato la parola “carico” perché è più facile da capire per chi guida, ma dal punto di vista di un meccanico non è esattamente quello che succede.»
Ma che cosa intendeva dire?
Il trasferimento di carico non è altro che la variazione del carico che agisce su ciascuno pneumatico. Dipende da quattro fattori:
- Peso del veicolo
- Altezza del baricentro
- Accelerazione a cui è sottoposto il veicolo
- Passo (oppure carreggiata, a seconda della direzione del trasferimento di carico)
Facciamo un esempio. Immaginate di aumentare la forza di smorzamento fino all’infinito, al punto che gli ammortizzatori diventino praticamente delle barre rigide, incapaci di comprimersi o estendersi.
Anche in quel caso, frenando il carico si trasferirebbe comunque dalle ruote posteriori a quelle anteriori, e accelerando avverrebbe il contrario.
Se quei quattro fattori non cambiano, anche il trasferimento di carico rimane sostanzialmente lo stesso. (A voler essere precisi, ci sono piccoli effetti dovuti all’energia accumulata e restituita dalle molle, agli attriti e così via, ma qui possiamo considerarli trascurabili.)
Quando si modifica la rigidezza delle molle o la forza di smorzamento, cambiano sia l’ampiezza sia la velocità dei movimenti delle sospensioni. Viene quindi spontaneo pensare che, se le sospensioni si muovono più lentamente, anche il trasferimento di carico debba avvenire più lentamente.
E invece no.
Il trasferimento di carico, che nasce dal rapporto tra pneumatici, superficie stradale e baricentro del veicolo, è un fenomeno fisico distinto. Il movimento delle sospensioni, invece, deriva dalle forze interne al veicolo e non modifica direttamente il trasferimento di carico.
(Anche qui stiamo trascurando effetti secondari molto piccoli, come le lievi variazioni dell’altezza del baricentro o del passo dovute all’escursione delle sospensioni.)
Proviamo a ragionarci.
Se aumentare la forza di smorzamento rallentasse davvero il trasferimento di carico, portando lo smorzamento all’infinito anche il trasferimento di carico diventerebbe infinitamente lento.
Potreste schiacciare il pedale del freno con tutta la forza che volete, ma il trasferimento di carico non si completerebbe mai. In altre parole, non ci sarebbe praticamente alcun trasferimento di carico.
Ma è evidente che le cose non stanno così.
Appena premete il pedale del freno, il trasferimento di carico avviene immediatamente. Quello che cambia è la velocità con cui l’auto beccheggia.
Il trasferimento di carico avviene più lentamente solo quando l’accelerazione varia più lentamente. Per esempio, quando si agisce sul freno o sull’acceleratore in modo progressivo, anziché tutto d’un colpo.
Eppure, chiunque abbia provato a regolare gli ammortizzatori sa benissimo che il comportamento dell’auto cambia eccome.
Allora, da cosa dipende?
Per spiegare tutto come si deve probabilmente ci vorrebbe un libro intero, quindi mi limiterò a elencare alcuni dei fattori in gioco.
Il contatto degli pneumatici con la strada
Se lo smorzamento è troppo elevato o troppo basso, le sospensioni non riescono a seguire correttamente le asperità e le irregolarità dell’asfalto, e il contatto degli pneumatici con la strada peggiora.
Se il contatto con la strada peggiora soprattutto all’anteriore, aumenta la tendenza al sottosterzo. Se invece peggiora al posteriore, aumenta la tendenza al sovrasterzo.
La velocità con cui cambia l’asse di rollio
Modificando la forza di smorzamento cambia la velocità del beccheggio dell’auto.
Nelle curve in cui il beccheggio ha un’influenza significativa, cambia anche l’asse di rollio dinamico, cioè la posizione e l’inclinazione dell’asse di rollio nei diversi punti della curva.
L’inclinazione dell’asse di rollio influisce su come il trasferimento di carico si distribuisce tra avantreno e retrotreno. Inoltre, la forza laterale sviluppata dagli pneumatici non cresce in modo lineare con il carico.
Per questi motivi, un asse di rollio più inclinato in avanti tende a spostare il bilanciamento dell’auto verso il sovrasterzo, mentre uno meno inclinato in avanti tende a spostarlo verso il sottosterzo.
Per il momento lascio da parte gli effetti legati alla posizione dell’asse di rollio.
La velocità con cui cambia la carreggiata
Cambiare la forza di smorzamento modifica anche la velocità del beccheggio e del rollio. Cambia quindi anche il modo in cui varia la carreggiata durante la percorrenza del circuito.
Il comportamento preciso dipende dalla geometria delle sospensioni, ma in generale, se la carreggiata anteriore aumenta più di quella posteriore, il comportamento tende verso il sovrasterzo.
Se invece è la carreggiata posteriore ad aumentare di più, la tendenza è verso il sottosterzo.
(C’è però un’altra complicazione: mentre la carreggiata cambia, gli pneumatici sviluppano forza laterale spingendo contro la superficie stradale. A seconda delle condizioni, quindi, la tendenza al sottosterzo o al sovrasterzo può addirittura invertirsi.)
La velocità con cui cambia l’assetto delle ruote
Dal momento che la forza di smorzamento modifica la velocità del beccheggio e del rollio, cambia anche il modo in cui variano convergenza e campanatura nei diversi punti del circuito.
Anche qui, il comportamento preciso dipende dall’auto.
Se queste variazioni aumentano la forza laterale sviluppata dagli pneumatici anteriori, il comportamento tende verso il sovrasterzo. Se invece aumentano la forza laterale degli pneumatici posteriori, tende verso il sottosterzo.
Prima ho lasciato da parte gli effetti legati alla posizione dell’asse di rollio, ma le cose si complicano ancora di più quando si considerano separatamente compressione ed estensione.
Questo perché entrano in gioco anche le variazioni dell’altezza del baricentro e della posizione dell’asse di rollio, compresi i suoi spostamenti laterali.
A dire il vero, non ho ancora approfondito abbastanza questi aspetti, quindi non posso dire di averli capiti fino in fondo.
Insomma, per dirla in modo molto, ma molto approssimativo: quando l’auto beccheggia in avanti tende al sovrasterzo, mentre quando beccheggia all’indietro tende al sottosterzo.
Sì, lo so. È una semplificazione enorme.
E ci sono pure situazioni in cui non funziona così.
Nel video, quel tipo diceva che, se il retrotreno diventa instabile quando si frena forte, conviene aumentare lo smorzamento posteriore.
Spesso è vero, ma solo fino a un certo punto.
Se l’asfalto è sconnesso e si irrigidisce inutilmente lo smorzamento, il retrotreno può tornare a essere instabile.
Per esempio, al circuito di Takasu, le regolazioni degli ammortizzatori tendono ad avere un effetto maggiore in curve come Getchan o Grip End rispetto a curve come Kageyama.
Dipende davvero dal tipo di curva.
E, a pensarci bene, dipende anche dall’auto stessa. Una vettura con molta escursione delle sospensioni non reagisce allo stesso modo di una con un’escursione molto limitata.
Come vedete, è una questione sorprendentemente complicata.
Ecco perché spiegare tutti questi meccanismi a un pilota è estremamente difficile.
Nella maggior parte dei casi, quindi, probabilmente è più semplice dire:
«Aumentando lo smorzamento posteriore, il retrotreno tende a perdere meno carico e l’auto diventa più stabile.»
Non sarà la spiegazione più rigorosa dal punto di vista fisico, ma per chi guida è decisamente più facile da capire.
Tra l’altro, se chiedete a ChatGPT di spiegare questo meccanismo, di solito all’inizio vi dà una risposta simile.
Ma se gli dite qualcosa come «Non mi interessa come lo percepiscono le persone, spiegami cosa cambia davvero dal punto di vista fisico» e continuate a fargli notare le contraddizioni, alla fine passa a una spiegazione più precisa.
Se riuscite a farvi rispondere da ChatGPT una cosa del genere:
«La regolazione degli ammortizzatori non modifica direttamente il trasferimento di carico sugli pneumatici. Influisce invece sulle loro caratteristiche di aderenza attraverso le variazioni del comportamento del veicolo e della geometria delle sospensioni.»
…allora congratulazioni: probabilmente siete fanatici delle sospensioni quanto me!
Comunque, lo scopo fondamentale della regolazione dello smorzamento è migliorare il contatto degli pneumatici con la strada.
Perciò, idealmente, sottosterzo e sovrasterzo andrebbero regolati intervenendo su fattori come la ripartizione della rigidezza al rollio e il bilanciamento delle altezze da terra tra anteriore e posteriore.
Detto questo, si riesce davvero a mantenere sempre perfetti, al 100%, sia il bilanciamento della rigidezza al rollio sia quello delle altezze da terra, in qualsiasi condizione del circuito?
Non è mica così facile.
Soprattutto in una disciplina come la gymkhana, dove spesso bisogna adattare la messa a punto sul momento, non ci si può sempre permettere di dire: «Prima ottimizziamo tutto alla perfezione».
E a voi che siete già immersi fino al collo nella messa a punto… in bocca al lupo con le regolazioni delle vostre auto!