la ragione della presenza delle barre antirollio risiede essenzialmente nel comportamento non lineare dei pneumatcici, nella non linearità dell’andamento della forza laterale Fy, a parità di angolo di deriva, al variare del carico verticale Fz. Siccome il carico verticale Fz non è costante durante il moto del veicolo, anzi è largamente variabile a causa delle forze d’inerzia che agiscono, occorre tenerne conto dei suoi effetti.
Se guardate il diagramma (niente diagramma, sorry), vedrete che la crescita meno che proporzionale di Fy a pari deriva (alfa) al crescere di Fz è particolarmente evidente: guardate la curva ad alfa = 2 e noterete che è proprio per derive basse che la crescita di Fy all’aumentare di Fz e tanto più non lineare! Ecco perché si usano le barre antirollio! Le quali, però, hanno la controindicazione di accrescere la rigidezza a rollio dell’asse a cui vengono applicate e quindi di aumentare il trasferimento di carico (cioè la quantità di carico verticale che si “trasferisce” da una ruota all’altra per effetto delle forze d’inerzia e della posizione del baricentro) sull’asse stesso in funzione delle forze trasversali (d’inerzia, appunto) che vi agiscono. Per vostra informazione (senza andare troppo per il sottile), il trasferimento di carico su ciascun asse è legato linearmente alla forza laterale Y che agisce globalmente sul veicolo – quindi non quella Fy dell’asse stesso! - attraverso una formuletta composta da due termini con un ben preciso significato fisico: ma qui possiamo tralasciare la formuletta, che non ci interessa, e metterci un coefficiente, detto lateral load coefficient, che indichiamo con j. Quindi Trasf = j x Y. Ora, siccome il trasferimento di carico globale è costante e vale Y moltiplicato per l’altezza del baricentro, ed è la somma dei trasferimenti di carico dei sigoli assi moltiplicati per la loro carreggiata, cambiare la rigidezza a rollio di un asse, modifica il comportamento dell’auto: più che altro, è importante vedere come i vari parametri influenzino il rapporto tra il trasferimento di carico all’anteriore e quello al posteriore, cioè j(ant)/j(post) perché questa ha una decisa influenza sul comportamento sovra o sottosterzante dell’auto. Per esempio, se aumento la rigidezza a rollio dell’anteriore mettendo una barra più grossa, aumento il Trasferimento di carico all’anteriore, a scapito del trasferimento di carico al posteriore (ricordatevi che la somma è costante), con ovvie conseguenze (sto facendo crescere il sottosterzo). Comunque, come detto, il trasferimento di carico influenza in modo non lineare il comportamento dei pneumatici. Quindi, se faccio variare in modo costante il carico verticale sul pneumatico, avrò variazioni di forza trasversale (a pari alfa) non proporzionali. Se in rettilineo la forza verticale è uguale, non altrettanto lo è in curva: la ruota esterna subirà una forza verticale maggiore di un tot; quella interna sarà più scarica dello stesso tot. Ora, è possibile dimostrare che la curva, somma delle curve di Fy in funzione di alfa a + (più) e - (meno) tot, è inferiore (più bassa) della curva che è somma delle due curve di Fy con il carico equamente ripartito tra le due ruote (in realtà, ho commesso un piccolo errore: ho supposto che gli angoli di deriva delle due ruote dello stesso asse siano uguali, anche se non è proprio così; però è un errore minimo). Questa curva si chiama curva caratteristica dell’assale. Ora, tutto ciò senza barre antirollio. Se ci aggiungo la barra, il trasferimento di carico (il tot) aumenta e la curva risultante è ancora più bassa. Quindi, per sviluppare la stessa forza laterale, devo impegnare più angolo di deriva. Insomma, LA MACCHINA TIENE MENO! Mettendo la barra, incremento la rigidezza a rollio dell’asse, quindi incremento il coefficiente j, quindi incremento il trasferimento di carico di quell’asse! Ciò comporta una riduzione della forza laterale fornita a parità di angolo di deriva! Per esempio, se metto una barra davanti, spingo il comportamento più verso il sottosterzo. Lo stesso vale se metto barre più grosse. Insomma, diminuisce la tenuta!!!
