La sospensione dell'autoveicolo - approfondimenti

[bigno72]

Forse non riesco a far capire cosa voglio dire.

Primo fatto:
Il disegno dice che aumentando l'angolo di deriva (perche' e come aumenti ancora non mi interessa) il punto di applicazione di Fy si sposta in avanti.

Secondo fatto:
Tu hai detto che su certe auto, sulle ruote posteriori si fa cadere l'asse di sterzo piu' indietro rispetto al punto di applicazione di Fy, per far si che in curva si generi un aumento di convergenza, ovvero un aumento dell'angolo di deriva che permette alla ruota di sviluppare una maggiore Fy.

Io ho collegato le due cose:
Se la Fy applicata piu' avanti rispetto al punto dove cade l'asse di sterzo, fa aumentare l'angolo di deriva, allora si spostera' ancora piu' avanti il punto di applicazione della Fy stessa, con conseguente ulteriore aumento dell'angolo di deriva ecc. ecc.

 

[alfistavero]

Allora,
Concludiamo il discorso sui pneumatici e sulle forze scambiate tra pneus e strada introducendo anche una giustificazione tecnica della presenza della barra antirollio.
Tutto nasce dalla considerazione che, come dovreste ormai sapere se avete letto bene queste note, il comportamento (la risposta) del pneumatico alle variazioni di carico verticale è NON LINEARE.
Se riprendete il disegno che ho inserito a pagina 38 (che qui ripropongo), vedete che “le curve si fanno sempre più fitte e vicine verso una curva “limite”, oltre la quale non si va”.
Questo perché –ripeto- il comportamento del pneumatico, al variare del carico verticale, è non lineare (fortemente non lineare!). E guardate, sempre in quel grafico che la “saturazione” del pneumatico è più evidente soprattutto ai bassi angoli di deriva.

 

[alfistavero]

Guardate adesso questa figura:
Adesso, consideriamo la nostra macchina. E supponiamo di stare viaggiando in rettilineo. Sperando che la macchina sia simmetrica (non è sempre così….) su ogni ruota dello stesso asse dovrebbe gravare lo stesso carico verticale (la quota di peso, ed eventualmente le azioni aerodinamiche, e anche di trasferimento di carico longitudinale dovuto alle azioni di frenatura o trazione, che “dovrebbero” –il condizionale è d’obbligo- essere applicate al baricentro che, a sua volta, dovrebbe stare sull’asse di simmetria longitudinale…)
Significa che, se applico un certo angolo di deriva α (parte superiore del grafico, indicato con la lettera α con sopra una riga) ad entrambe le ruote caricate in modo uguale, avrò una forza Fy totale che è la somma della Fy della ruota di destra e della Fy della ruota di sinistra, entrambe uguali.
Se, però, ho trasferimento di carico (cosa che succede SEMPRE nella realtà, su QUALSIASI auto. L’unica cosa che varia è l’ENTITA’ del trasferimento di carico stesso, ossia quanto è grande ‘sto trasferimento di carico: tanto maggiore sarà il trasferimento di carico, tanto più evidente, vero e apprezzabile sarà il ragionamento che stiamo facendo) tra una ruota e l’altra, le cose cambiano.
Cioè, supponiamo adesso che ad una delle due ruote, quella esterna alla curva, venga applicata una certa quantità ΔFz di peso, cioè il contributo dovuto al trasferimento di carico (poi, vedremo quanto vale…); e che sulla ruota opposta, quella interna, sia SOTTRATTA la stessa quantità di peso ΔFz. Siamo, allora, nella condizione descritta nella seconda parte della figura. Come potete vedere, allo stesso angolo di deriva α di prima (cioè a quell’ α con sopra una riga della parte superiore del disegno), la diminuzione di forza Fy corrispondente alla curva che lega la forza trasversale (Fy) in funzione dell’angolo di deriva per il valore di carico verticale Fz- ΔFz non è compensato dall’incremento di forza Fy descritto dalla curva che lega la forza trasversale (Fy) in funzione dell’angolo di deriva per il valore di carico verticale Fz+ ΔFz. Per cui, per avere la stessa Fy totale (cioè per poter fare la curva), somma di Fy della ruota destra e di Fy della ruota sinistra (entrambe con il loro contributo, positio o negativo, di trasferimento di carico), sarò costretto, per forza, ad aumentare l’angolo di deriva.

 

[alfistavero]

Questo discorso lo si vede meglio nel grafico di prima. Supponiamo che, in rettilineo, su entrambe le ruote gravi lo stesso peso (1350 libbre). Considero il trasferimento di carico e, in curva, una delle due ruote (quella interna) va a 900 libbre; l’altra, quella esterna, a 1800 libbre.
Prima di andare avanti, vale la pena di dire che il ragionamento che stiamo facendo è valido se consideriamo che entrambe le ruote dello stesso asse lavorano con angoli di deriva uguali (ma NON è così..).
Ora, se l’angolo di deriva a cui lavorano le due ruote è piccolo, la non linearità di comportamento del pneumatico in funzione del carico verticale è sì più evidente, ma comunque le differenze di Fy sono minime. Lo stesso, naturalmente, si può dire del trasferimeno di carico: se è piccolo, ha poca influenza sulle variazioni di forza trasversale, mentre se è maggiore (alto) la riduzione di rigidezza di deriva sull’asse meno caricato non è compensata dall’aumento su quello più carico.
Ora, se con le due ruote caricate di 1350 libbre, con 3 gradi di deriva ogni ruota spingeva di poco meno di 1200 libbre (quindi, in totale, 2400 libbre tutto l’asse), la somma dei contributi delle due ruote sottoposte al trasferimento di carico sarà 800 (quella interna) + 1150 (quella esterna). Cioè 1950 libbre. Molto meno del caso delle due ruote con carico uniforme. Per ripristinare la forza originaria dovrò aumentare, dunque, l’angolo di deriva (andando quasi a 4 gradi).


Ora, le barre antirollio traggono la loro region d’essere proprio da questo comportamento assolutamente non lineare del pneumatico. Applicando la barra, aumenta la rigidezza al rollio (potete immaginare cosa sia: è qualcosa di simile alla rigidezza di deriva o di camber, etc. magari, in futuro, vedremo bene cos’è); aumenta il trasferimento di carico su quell’asse (per una legge ben precisa: poi vedremo) e si riduce, di conseguenza, la rigidezza di deriva (e quindi la forza trasversale Fy), cioè la forza laterale in funzione dell’angolo di deriva.
Ad esempio, montando una barra sull’avantreno si spinge il comportamento direzionale del veicolo verso il sottosterzo…

 

[bigno72]

Quindi, in soldoni, il trasferimento di carico diminuisce la rigid....ezza di deriva del penumatico interno piu' di quanto la aumenti su quello esterno.
Quindi la rigidezza di deriva dell'intero asse diminuisce.

Questo e' piu' vero piu' e' grande la deriva e piu' e' grande il traferimento di carico.

Con le barre antirollio aumento il trasferimento di carico, quindi diminuisco la rigidezza di deriva dell'asse dove metto la barra.

Corretto?

 

[alfistavero]

Quindi, in soldoni, il trasferimento di carico diminuisce la rigid....ezza di deriva del penumatico interno piu' di quanto la aumenti su quello esterno.
Quindi la rigidezza di deriva dell'intero asse diminuisce.

Questo e' piu' vero piu' e' grande la deriva e piu' e' grande il traferimento di carico.

Con le barre antirollio aumento il trasferimento di carico, quindi diminuisco la rigidezza di deriva dell'asse dove metto la barra.

Corretto?

:OK)

 

[bigno72]

Mi permetto di chiedere almeno un cenno di presenza da chi altri sta seguendo la discussione.
Mi sento solo.... :lol:

 

[MAD147]

Vieni qua a zio, su. Bello bigno, non sei solo, ti osserviamo. Sempre. Costantemente. Anche quando ti guardi i filmetti della notte sulle reti locali...

 

[alfistavero]

e con questo, abbiamo chiuso il discorso sui pneumatici e sulle forze trasmesse in senso longitudinale e trasversale.

 

[Diabolik]

questo discorso dei trasferimenti di carico - rigidezza di rollio - "tenuta" dell'asse fu già esaminato una volta, tempo fa... bello ora che quei concetti vengono ripresi e collegati alle caratteristiche dei pneumatici che abbiamo visto finora

 

[alfistavero]

questo discorso dei trasferimenti di carico - rigidezza di rollio - "tenuta" dell'asse fu già esaminato una volta, tempo fa... bello ora che quei concetti vengono ripresi e collegati alle caratteristiche dei pneumatici che abbiamo visto finora

ehhh, ma allora l'insegnante era adaide...UN MAESTRO!.... :crepap)

 

[alfistavero]

tra l'altro, settimana prossima, prima di affrontare il prossimo argomento (centro di rollio), vorrei citarvi qualche esempio di comportamento poco progressivo nella saturazione dell'asse e di come i bracci a terra fatti male influenzino (negativamente) il comportamento dell'auto.
prenderò spunto da questa discussione, che mi è capitata sottomano per caso...

viewtopic.php?f=15&t=106137

 

[bigno72]

tra l'altro, settimana prossima,

mmmm dovrei scrollarmi di dosso il timore reverenziale e cazziarti come cazzio tutti quelli che non usano l'articolo davanti a "settimana". :lol:
Una volta dicevo che se dici settimana prossima allora dovresti dire anche mese prossimo e anno prossimo.... belin che da un po' di tempo a questa parte ho sentito anche queste... :splat)

prenderò spunto da questa discussione, che mi è capitata sottomano per caso...

viewtopic.php?f=15&t=106137

Ahia... :asd)
Non vedo l'ora :lol:

Buon week end, mi smazzo ancora un paio di rogne e vado a casa.

 

[alfistavero]

mmmm dovrei scrollarmi di dosso il timore reverenziale e cazziarti come cazzio tutti quelli che non usano l'articolo davanti a "settimana". :lol:
Una volta dicevo che se dici settimana prossima allora dovresti dire anche mese prossimo e anno prossimo.... belin che da un po' di tempo a questa parte ho sentito anche queste... :splat)

hai perfettamente ragione. perfettamente.
è come se mi avessi cazziato....

p.s. lo so benissimo che si dice "LA settimana prossima", ma qui spesso mi capita di andare talmente veloce da fregarmene impunemente delle regole dell'itaGliano....

 

[alfistavero]

p.s

oggi febbre e influenza.
mi sa che, per questa settimana, le cose andranno a rilento...

 

[bigno72]

p.s. lo so benissimo che si dice "LA settimana prossima", ma qui spesso mi capita di andare talmente veloce da fregarmene impunemente delle regole dell'itaGliano....

Piccola precisazione: mi piace cercare di scrivere correttamente, ma anche io spesso passo in modalita' "scrivo come se stessi chiacchierando al bar". E mi pare anche corretto, stiamo chiacchierando, non stiamo scrivendo un libro.
E non rompo (almeno non sempre) le palle sulla grammatica, ci mancherebbe, mica sono un'insegnante.

Su questa cosa di dire "ci vediamo settimana prossima davanti casa mia che ho bisogno un prestito" mi imbestialisco perche' molti (che non vuol dire tutti) lo usano pensando che faccia piu' fico.
E la cosa si sta diffondendo anche tra giornalisti, conduttori televisivi... Col risultato che in passato qui sul forum qualcuno ha cercato di convincermi che fosse corretto.

Purtroppo anche la perdita dell'uso dei congiuntivi non e' del tutto colpa dell'ingnoranza dei singoli.
Prendete un libro tradotto dall'inglese anche 30 40 anni fa e guardate se ci trovate un congiuntivo...


Un augurio di pronta guarigione. :OK)

 

[alfistavero]

bè, nonostante il delirio da febbre alta, possiamo dire qualcosa sulla barra stabilizzatrice.
qualcosa di facile facile.
prima di tutto: è pur vero che aumentando la barra "saturo" prima l'asse; cioè, se per es. cambio la barra davanti e la metto più grande, oltre a modificare la ripartizione di barra totale, avrò più sottosterzo. ma questo avverrà ad accelerazioni trasversali alte, o medio-alte. insomma, al limite. cioè, il sottosterzo si manifesterà prima, molto prima. ma è altrettanto vero che, però, la maggiorazione della barra mi creerà anche una maggiore prontezza, più reattività dell'avantreno (ai primi angoli)

perchè? perchè, perchè...

per una serie di ragioni.
primo: perchè riduco il rollio dell'auto (totale).
secondo: perchè faccio muovere meno le sospensioni, e siccome quelle anteriori, di solito, hanno recuperi di convergenza "ad aprire" in scuotimento....se faccio muvere meno le sospensioni avrò meno variazioni di convergenza e quindi aprirò meno e quindi sottosterzerò meno...
infine....c'è una terza ragione: una relazione che lega il sottosterzo alla velocità d'imbardata. ma è un casino e per questa ragione, non ve la dico.

oh, lo stesso ragionamento, MUTATIS MUTANDIS [editato da MAD147] vale per il posteriore.....

 

[Diabolik]

prima di tutto: è pur vero che aumentando la barra "saturo" prima l'asse; cioè, se per es. cambio la barra davanti e la metto più grande, oltre a modificare la ripartizione di barra totale, avrò più sottosterzo. ma questo avverrà ad accelerazioni trasversali alte, o medio-alte. insomma, al limite. cioè, il sottosterzo si manifesterà prima, molto prima. ma è altrettanto vero che, però, la maggiorazione della barra mi creerà anche una maggiore prontezza, più reattività dell'avantreno (ai primi angoli)

aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaahhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh
allora qualcuno molto tempo fa' mentì :asd)

bè però questa cosa mi spiega bene come facciano (o meglio, come possano fare, ci saranno tanti accorgimenti), con certe auto, a fare assetti che sono "neutri" per un po' per poi sottosterzare al limite

peccato per quella cosa del sottosterzo e velocità di imbardata

 

[bigno72]

primo: perchè riduco il rollio dell'auto (totale).
secondo: perchè faccio muovere meno le sospensioni, e siccome quelle anteriori, di solito, hanno recuperi di convergenza "ad aprire" in scuotimento....se faccio muvere meno le sospensioni avrò meno variazioni di convergenza e quindi aprirò meno e quindi sottosterzerò meno...

Lasciando perdere il terzo motivo, e considerando che l'influenza del rollio sulla geometria delle sospensioni viene presa in considerazione nel secondo motivo....

Potresti spendere qualche parola in piu' sul primo motivo: ovvero perche' ridurre il rollio rende la macchina piu' reattiva, se non consideriamo i minori scuotimenti?

 

[alfistavero]

Potresti spendere qualche parola in piu' sul primo motivo: ovvero perche' ridurre il rollio rende la macchina piu' reattiva, se non consideriamo i minori scuotimenti?

tra qualche giorno, perchè la febbre sale.

adesso vado a casa, seppure contento perchè ho appena finito di salutare, ricambiato e con scambio di affettuosità, un tizio di nome Walter Roehrl...con cui, tempo fa, provai una 147 gta SS.