La sospensione dell'autoveicolo - approfondimenti

Allora, nella pagina precedente trovi una tabellina di conversione.
Occhio che ci sono 2 tabelline, e a quanto pare e' giusta la seconda.

Inoltre nel tuo manuale di uso e manutenzione (Skyrider sempre alla pag precedente ne ha postato la scansione) e' indicato il valore in mm e in gradi (primi).
Il valore in gradi e' valido a prescindere dal cerchio.
 
bigno72":p3xjuswu ha detto:
Allora, nella pagina precedente trovi una tabellina di conversione.
Occhio che ci sono 2 tabelline, e a quanto pare e' giusta la seconda.

Inoltre nel tuo manuale di uso e manutenzione (Skyrider sempre alla pag precedente ne ha postato la scansione) e' indicato il valore in mm e in gradi (primi).
Il valore in gradi e' valido a prescindere dal cerchio.

ok, grazie ;)
 
Con i miei calcoli mi torna il valore per il 15" (quindi sia quello centrale delal tabellina sia quello riportato nel manuale), ma non mi tornano gli altri della tabellina.
Non vorrei che Excel stesse facendo ancora casino con gli arrotondamenti.

Facendo questi conti ho imparato una cosa che molti sapevano, ovvero che Excel fa i conti con 15 cifre decimali anche se gli dici di visualizzarne 2.
E ne ho imparato una che quasi nessuno sa: con il sistema utilizzato (secondo quanto dettato dall'IEEE) per memorizzare i numeri decimali, puoi usare quante cifre decimali vuoi, che non riuscirai MAI a rappresentare il numero 0.1
Ci ho messo 2 giorni per capire perche' a un certo punto in una formula mi saltava fuori che la parte intera di 6 e' 5 !!!!
 
Si dimostra facilmente:
Scrivi in una casella
=(5-4,9)*10

Poi formatti la casella come numero a 16 cifre decimali (perche' fino a 15, siccome lui ne sa usare solo 15, arrotonda il risultato)... sorpresa!!

Non e' un limite di Excel: e' un limite della rappresentazione in binatio dei numeri decimali.
 
Allora,
Riprendiamo da dove avevamo lasciato il discorso.
Abbiamo visto i parametri caratteristici delle ruote nelle tre viste: frontale (camber, kingpin inlination, braccio aterra trasversale), laterale (chasse o incidenza laterale del montante, braccio a terra longitudinale) e in pianta (convergenza).
Per ognuna di esse, abbiamo cercato di evidenziare l’influenza di questi parametri sul movimento della ruota (anteriore; ma tutto ciò vale anche per il posteriore a patto di tenere in considerazione che hai un grado di vincolo in più….)
Tutto quello che è stato detto fin qui è INDIPENDENTE dal tipo di sospensione usata, cioè dal tipo di vincolo che “lega” la ruota alla scocca.
Abbiamo visto le differenze tra sospensioni a ruote dipendenti (assale rigido) e quelle a ruote indipendenti (quadrilatero e McPh). E abbiamo visto che il McPh è, in pratica, una mezza cagata e viene usato solo perché costa poco perché per il resto, per farlo funzionare bene, occorre un sacco di lavoro di messa a punto che pochi sono in grado (per tempo e per motivi prettamente economici; non certo per know how!!) di fare. La Porsche è una di queste case, per esempio….
Insomma, il risultato di quanto detto finora è questo: il progettista, il tecnico, deve definire il valore assoluto di questi parametri per una certa condizione di assetto del veicolo, che è la condizione NORMALE di marcia, detta di “carico statico”. MA non basta.
Siccome la ruota è legata alla sospensione, esistono dei vincoli geometrici ben precisi. Vincoli cinematici (o, meglio, elastocinematici: perché vanno considerati anche i silentblock che collegano i vari bracci che compongono la sospensione e che si deformano elasticamente sotto l’azione delle forze perturbatrici e, quindi, la cui azione si somma, per così dire, a quella dei bracci stessi..) che obbligano la ruota a descrivere una determinata traiettoria durante i movimenti a cui è costretta quando viene sottoposta alle forze perturbatrici, pur nel rispetto dei 3 (per la ruota anteriore) o 2 (per quella posteriore) gradi di libertà.

Durante questi movimenti, la posizione della ruota rispetto alla scocca varia con CONTINUITA’ e quindi variano con continuità i valori degli angoli e delle quote caratteristiche che abbiamo visto fino ad ora (convergenza, kingpin, campanatura, etc, ect).
Quindi, l’altro elemento che il tecnico deve tenere in considerazione e, soprattutto, sotto controllo è la VARIAZIONE di questi angoli con lo scuotimento. Perché è qui che sta il problema della messa a punto: la macchina, su strada, non sta ferma, e le sospensioni si muovono, sempre!
Poiché questa variazione dipende dal tipo di sospensione e dai suoi parametri geometrici, il discorso si allarga alla impostazione della sopsensione. Insomma, almeno a livello teorico (perché poi, nella realtà, si devono tenere in considerazione altri fattori importanti quali ad esempio i costi, sempre loro!, i tempi di sviluppo, la necessità di impiegare quanto più possibile parti comuni, etc) il tecnico, dopo aver definito i valori assoluti dei parametri delle ruote, deve scegliere il tipo di sospensione che glieli assicura e dimensionarla in modo tale che le variazioni di tali parametri durante lo scuotimento siano quelle volute. Ho scritto: a livello teorico, perché comunque vanno tenuti in considerazioni anche fattori che di tecnico hanno ben poco. Va però tenuto presente che, comunque, il tecnico, il progettista, in genere non è un novellino, un pivello; quindi, ha già una certa esperienza che gli consente di “prevedere”, a grandi linee almeno, se la sospensione che gli “impongono” di utilizzare per i più svariati motovi riesca a garantire le prestazioni che si propone di ottenere; altrimenti, in fase di impostazione, lo fa presente al responsabile del progetto e, delle due, l’una:
o si modificano gli obiettivi di prestazione attesi; oppure, si decide di “spendere” (tempo, denaro, risorse umane, o quello che volete voi) per centrare gli obiettivi che ci si è posti.

Fin qui avete capito quello che sto dicendo?

Bene, allora vediamo i parametri le cui variazioni influiscono maggiormente sul comportamento del veicolo.

Ci vediamo oggi pomeriggio
 
Tanto per essere più chiari: il comportamento cinematico della sospensione può essere rappresentato considerando il sistema ruota+sospensione composto da aste rigide ed accoppiamenti tra le aste e la scocca rigidi; quello elastocinematico, considerando le cedevolezze dei punti di collegamento e dei corpi che costituiscono il sistema (le cedevolezze sono dovute ai tasselli goma-metallo, i silentblock per intenderci, che sono collocati nei punti di collegamento dei bracci delle sospensioni e sugli attacchi alla scocca)

Dati questi due livelli di rappresentazione, le analisi che si possono effettuare sono:

Analisi in scuotimento (per entrambi i comportamenti): si rilevano i carichi verticali (a terra o a centro ruota), le variazioni di convergenza e campanatura per differenti angoli volante, carreggiata e passo, partendo dalla configurazione statica, in funzione dello spostamento (scuotimento) della ruota rispetto alla scocca. Queste grandezze caratteristiche hanno comportamento differente nel caso lo scuotimento sia simmetrico per le due ruote (nel caso di sospensione a ruote indipendenti si considera solo una ruota) o antisimmetrico (lo spostamento di una ruota è di quantità uguale ma in direzione opposta della ruota sull’altro lato. La differenza tra rappresentazione cinematica ed elasto-cinematica, è che in quest’ultimo caso gli elementi della sospensione ed i punti di attacco alla scocca, sottoposti al carico statico passante per l’elemento elastico (boccola), introducono ulteriori cedimenti e quindi variazioni delle grandezze in esame.


Analisi sotto carico (solo per sistema elasto-cinematico, perché non avrebbe senso su quello cinematico, essendo ritenuto perfettamente rigido): il sistema di sospensione è sottoposto a forze e momenti agenti sulla ruota (a terra od a centro ruota), in particolare al carico laterale Fy (forza agente lungo l’asse trasversale), carico longitudinale Fx, (forza agente lungo l’asse longitudinale) e momento autoallineante (momento intorno asse verticale) e vengono misurate le variazioni di convergenza, campanatura, passo e carreggiata.

Guardate questa figura: sono riassunte, in modo schematico, le analisi sopra esposte, per un sistema elasto-cinematico: si vede che nel caso di analisi in scuotimento prevale l’aspetto di geometria su quello elastico, mentre nel caso di analisi sotto carico prevale il comportamento elastico.
 

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Tutto chiaro tranne la figura.

Da cosa si deduce (nella figura) che lo scuotimento influenza maggiormente l'aspetto cinematico mentre il carico agisce di piu' sulla parte elastica?
E' chiaro dal punto di vista logico, ma non lo vedo nelle tabelline della figura.

Domande:
La cedevolezza elastica dipende anche dalla velocita' con cui le forze perturbatrici vengono applicate?
Se si, viene misurato questo aspetto?
 
Noto solo ora: le frecce piu' a destra sembreano di diverso spessore.
Significa che devo considerare i parametri indicati dalla frecce piu' spesse come quelli maggiormente influenzati?
 
bigno72":3h19239i ha detto:
Tutto chiaro tranne la figura.

Da cosa si deduce (nella figura) che lo scuotimento influenza maggiormente l'aspetto cinematico mentre il carico agisce di piu' sulla parte elastica?
E' chiaro dal punto di vista logico, ma non lo vedo nelle tabelline della figura.

Domande:
La cedevolezza elastica dipende anche dalla velocita' con cui le forze perturbatrici vengono applicate?
Se si, viene misurato questo aspetto?

infatti: la figura RIASSUME quello che ho scritto; non lo spiega. descrive solo quelle che sono le grandezze di input 8per esempio le forze, etc) e le grandezze in uscita (movimenti, in entrambi i casi; però, nel caso elastocinematico, gli spostamenti sono dipendenti anche dalle cedevolezze dei silentblock).
volevo solo semplificarvi le idee, anzichè complicarvele.
se ve le comlica, non considerate questo ragionamento.
volevo solo dire che la sospensione NON è compsta solo di bracci rigidi E BASTA; ma anche di tasselli di gomma (spero che non mi legga qualche vero tecnico che si occupa di sospensioni, sennò sono fregato!! :D ) la cui deformazione DEVE essere tenuta in considerazione.
volevo solo introdurre il concetto di elstocinematica: somma di componente cinematica e di componente di deformazione conseguente al cedimento elastico dei tasselli.
la cedevolezza elastica dipende SOLO dalla forza, non dalla velocità; poi, è chiaro che la forza VARIA nel tempo (non è costante) e quindi è una formula del tipo F = F(t). c'è un transitorio, naturalmente. e c'è una fase di stabilizzazione. ma noi, consideriamo, per ora, la fase regimata.
ma la deformazione dipende dalla forza e basta. la tipica formula della molla D=F/k dove k è la costante elastica e D la deformazione. poi, è chiaro che non è proprio così, perchè ci sarebbe da tenere in conto anche la dissipazione di energia, l'isteresi etc. ma per adesso, lo consideriamo perfettamente elastico.
 
bigno72":38ohvuod ha detto:
Noto solo ora: le frecce piu' a destra sembreano di diverso spessore.
Significa che devo considerare i parametri indicati dalla frecce piu' spesse come quelli maggiormente influenzati?

un bel paio di occhiali no, eh? :fluffle)
 
alfistavero":20ad0oy7 ha detto:
ma per adesso, lo consideriamo perfettamente elastico.
Si, per adesso... ma poi? Dopo diciamo 50mila Km o 2 anni, che si fa?
Dovreste scrivere la scadenza sui silent block! :lol:
E magari farli sostituibili, come sulla Smart....

OK, per quanto mi riguarda puoi proseguire. :OK)
 
Allora,
Cominciamo con la grandezza più importante da considerare, quella da tenere maggiormente sotto controllo: la variazione di convergenza. Infatti, è quella che maggiormente incide sulla sovra o sotto sterzatura del veicolo. Dipende da moltissimi parametri, tutti modificabili e oggetto di particolari attenzioni in fase di progetto e mess apunto: dalla geometria della sospensione, dalla posizione della scatola guida, dalla lunghezza dei tiranti dello sterzo. Il perché lo capirete se guardate attentamente il disegno qui sotto. Durante lo scuotimento della ruota, il punto S (lo snodo sulla leva dello sterzo) pensato come appartenente al tirante sterzo descrive un arco di traiettoria Rs di raggio, che dipende dalla geometria della sospensione, differente rispetto al raggio dell’arco a del punto A. Se, durante lo scuotimento, il volante è fisso, comanderà la traiettoria Rs. Quindi, la ruota, libera di ruotare attorno all’asse che passa per A, varierà il proprio angolo di convergenza.
Questo equivale ad avere una sterzatura della ruota indipendente dalla rotazione del volante, ma dipendente dallo scuotimento.
Questo fenomeno prende il nome di roll steer.
Ad esempio, una vettura che ha una geometria della sospensione di questo tipo, che imposta una curva ed in cui la ruota esterna tampona e quella interna rimbalza all’angolo di sterzatura imposto dal guidatore si somma (o si sottrae, dipende dalla posizione iniziale del braccio sterzo) la variazione di convergenza della ruota con lo scuotimento dando luogo a fenomeni di sotto (se sottraggo) o sovra (se sommo) sterzatura.
Il perché mi sembra chiaro, no? Per esempio, imposto la curva con un certo angolo. A causa dello scuotimento della sospensione, la ruota esterna, a tamponamento (cioè che si muove verso la compressione della molla), tende a salire verso l’alto (diciamo così, per intenderci) e trascina il braccetto dello sterzo; il quale, non potendosi allungare, costringe la ruota ad “aprire”, cioè a diminuire l’angolo di sterzo: a far variare la convergenza riducendola. Questo equivale a dare meno angolo volante, cioè la macchina tenderà a sottosterzare. Spero di essermi spiegato.
Lo stesso discorso può essere fatto supponendo che il braccetto sterzo tenda a far chiudere, anziché aprire, la convergenza a tamponamento. In questo caso, l’effetto che otterrò sarà un aumento di angolo sterzo (sterzo più del necessario) e ottengo un effetto di sovrasterzatura.
Come si può porre rimedio a questo fenomeno? Semplicissimo: l’asse della scatola guida deve stare sulla retta passante per il centro di istantanea rotazione della scocca rispetto alla sospensione. In questo modo, l’arco di traiettoria percorso dal punto S dello snodo sterzo sarà uguale, in raggio, rispetto agli archi di traiettoria compiuti dai bracci della sospensione e non avrò alcuna variazione di convergenza. Per fare ciò, devo collocare la scatola guida in un punto ben preciso sul telaietto di meccanica (o sulla scocca). Modificando la posizione (l’altezza, per essere precisi) della scatola guida, modificherò il comportamento della vettura. Così, per esempio, ha fatto l’Audi con la nuova A4, sulla quale la scatola guida, a detta della stessa Audi, è stata spostata per ottenere un comportamento più dinamico….
Naturalmente, alcuni effetti sono voluti intenzionalmente: noi, sulla 147, per esempio, abbiamo volutamente optato per avere una sospensione anteriore che aprisse leggermente (qualche grado) a tamponamento per avere un lieve sottosterzo, comunque assolutamente non fastidioso.
Questo ragionamento vale per le ruote anteriori.
Si può tranquillamente considerarlo valido anche per le ruote posteriori. In questo caso, però, il comportamento si inverte: cioè, se a tamponamento la ruota tende a “chiudere”, oltre ad avere una sensazione di maggiore appoggio, avrò un po’ più di sottosterzo (all’anteriore avrei avuto sovrasterzo); viceversa, se tende ad aprire; ma è una cosa assolutamente da evitare al posteriore (nonostante alcune supercar lo tollerino per avere maggiore agilità; e poi i loro supercollaudatori s’incazzano perché al Nurburgring non riescono a battere il record della Porsche….ma non voglio entrare in polemiche….). Il perché è semplice da spiegare: l’aumento o la diminuzione di convergenza in scuotimento comporta un aumento o una diminuzione di angolo di deriva, quindi di capacità di generare forze trasversali, quindi spinte trasversali….poi ci arriveremo…
 

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