Che cosa significa davvero «rigidezza iniziale della molla»?

Diversi tipi di molle elicoidali

Esistono molti tipi di molle per sospensioni e, a seconda della forma delle estremità, si parla per esempio di molle a estremità aperte o chiuse.

Le spire alle estremità vengono anche chiamate spire inattive. In pratica, sono «la parte della molla che non viene conteggiata tra le spire attive».

In altre parole, potremmo dire che sono «la parte che non lavora come una molla».

Del resto, non rientrano nel numero delle spire attive.

Giusto una piccola curiosità in più!

A proposito, si dice che le molle a estremità aperte siano più morbide nella parte iniziale della corsa rispetto a quelle a estremità chiuse.

La rigidezza di queste spire aggiuntive è inferiore a quella nominale della molla. Finché le spire terminali non arrivano a toccarsi, quindi, la molla lavora con una rigidezza inferiore a quella dichiarata.

Per questo, a volte si sente dire che «le molle a estremità aperte migliorano il comfort» oppure che «lo sterzo risponde più lentamente perché all’inizio la molla non sviluppa ancora la sua rigidezza nominale».

Se qualcuno ha avuto l’impressione che l’auto fosse più confortevole o che lo sterzo rispondesse più lentamente, può darsi benissimo che abbia ragione.

C’è però un punto importante a cui fare attenzione.

Ed è questo:

Il tratto «iniziale» della molla considerata da sola e il tratto «iniziale» della corsa della sospensione non sono la stessa cosa.

Quando parliamo del tratto «iniziale» della molla considerata da sola, ci riferiamo a quello che parte dalla molla completamente scarica, con il carico che aumenta gradualmente da zero.

Quando invece parliamo della corsa della sospensione, il punto di riferimento è la condizione a 1G, cioè quella in cui il peso dell’auto grava già sulla sospensione. In questo caso, quindi, il tratto «iniziale» è quello in cui il carico comincia a variare rispetto a tale condizione.

Molla elicoidale scarica, con il veicolo sollevato
Molla elicoidale sotto carico, con l’auto appoggiata a terra

Facciamo un esempio. Se le spire terminali di una molla a estremità aperte arrivano a toccarsi quando il carico raggiunge 500 N, l’intervallo in cui si può avvertire la morbidezza caratteristica di questo tipo di molla va da 0 a 500 N.

Quando però la molla è montata sull’auto, sostiene già il peso del veicolo. Sulla mia Roadster, per esempio, una molla posteriore sostiene normalmente un carico di circa 3000 N.

Naturalmente, durante la guida entrano in gioco diversi fattori, quindi il carico non è sempre esattamente quello che si ha in condizioni di 1G. Ma il punto è che parliamo di carichi ben superiori ai 500 N. Giusto per dare un’idea delle grandezze in gioco.

Se a questo punto girate il volante, il carico sulla molla esterna aumenta a 3500 N, 4000 N e così via, mentre quello sulla molla interna scende a 2500 N, 2000 N e così via.

Quando passate su una piccola asperità della strada, il carico può salire di colpo fino a circa 5000 N.

Quando la sospensione si comprime e si estende, il carico oscilla intorno ai 3000 N.

Allora, che cosa deve succedere perché il carico sulla molla torni a scendere nell’intervallo tra 0 e circa 500 N?

Con una molla molto rigida, se passate su un forte dislivello verso il basso, per esempio in corrispondenza di un tombino molto incassato, il carico su quella ruota potrebbe scendere sotto i 500 N.

Se affrontate una curva frenando forte con un’auto a trazione anteriore preparata per la pista, anche il carico sulla ruota posteriore interna potrebbe scendere sotto i 500 N.

Se fate un salto con l’auto, il carico su tutte e quattro le ruote scende a 0 N.

È in situazioni come queste che le spire terminali della molla a estremità aperte si separano davvero.

Subito dopo, quando il carico torna ad aumentare e le spire si richiudono, chi è particolarmente sensibile alle reazioni dell’auto potrebbe percepire le caratteristiche di una molla a estremità aperte.

A questo punto, qualcuno potrebbe pensare: «Aspetta un attimo, ma allora succede solo in situazioni piuttosto particolari!»

E qualcun altro potrebbe ribattere: «Ma no, situazioni del genere capitano abbastanza spesso!»

Be’, ognuno può vederla a modo suo.

Quello che conta è che, anche se usiamo la stessa parola, «iniziale», l’intervallo a cui ci riferiamo può essere molto diverso.

Considerare i valori di carico in gioco nella fase «iniziale» della molla presa da sola e in quella della corsa della sospensione potrebbe aiutare a capire meglio il concetto.

Ah, un’ultima cosa: le differenze tra una marca di molle e l’altra restano un discorso a parte. Tenete presente che non rientrano nell’argomento di questo articolo.