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Molle e Sospensioni: tra "Ferri da Stiro" e aderenza reale. Tutto quello che devi sapere su Spring e Wheel Rate
Dopo aver parlato dei sistemi elastici nelle loro diverse declinazioni, oggi
ci dedichiamo all’elemento elastico per eccellenza, le molle.
Se bazzicate i circuiti o i forum di assetto da un po’, avrete sicuramente
sentito la solita massima: "Più è rigida, più va
forte". È il mito del "ferro da stiro":
quella macchina piatta, nervosa, che non rolla neanche a pagarla. Molti piloti
alle prime armi (e ammettiamolo, anche qualcuno con più esperienza che arriva
dai kart) adorano questa sensazione. Ma la fisica, purtroppo per loro, non
legge i forum.
In questo articolo facciamo chiarezza su cosa significhi davvero
"settare" le molle, perché il troppo stroppia e come la matematica
della sospensione trasforma una semplice molla elicoidale in quello che la tua
gomma sente davvero a terra.
Il mito del "Ferro da Stiro": rigidità vs aderenza
Partiamo da un fatto: il 99% dei debuttanti vuole una macchina di marmo.
Perché? Perché una vettura che non rolla dà una sensazione immediata di
reattività. Ti permette di osare di più, di sentire il limite... finché il
limite non ti morde.
Il problema delle molle estremamente rigide è che trasformano la
vettura in un go-kart gigante. Se la pista è un biliardo, tutto bene. Ma
basta un sassolino, una cunetta o un cordolo preso con troppa foga e la vettura
inizia a saltellare allegramente. Quando la ruota perde carico,
anche solo per pochi centesimi di secondo, perdi grip. E se perdi grip
mentre sei al limite, la fisica ti presenta il conto sotto forma di testacoda o
peggio di uscita di strada.
Dall'altra parte, molle troppo morbide (pensate alla mitica Citroën 2CV)
garantiscono che la ruota "copi" perfettamente il terreno, ma creano
trasferimenti di carico lenti e rollio eccessivo, rendendo le manovre rapide
(come una chicane) un incubo di instabilità. La virtù, come sempre, sta nel
mezzo: una vettura che "copia" la strada, convive con un leggero
rollio, ma non molla mai la presa.
Spring Rate vs Wheel Rate: la matematica che conta
Qui casca l'asino. Molti comprano una molla basandosi solo sulla sua
taratura stampata sopra. Ma quello che conta non è quanto è dura la molla in
mano vostra (Spring Rate), ma quanto carico serve per alzare la
ruota una volta montata (Wheel Rate).
Cos'è lo Spring Rate?
È la forza necessaria per flettere la molla di una certa lunghezza. Si
esprime solitamente in kg/cm o N/m.
È una caratteristica intrinseca del pezzo d'acciaio che avete comprato.
Cos'è il Wheel Rate (WR)?
È la rigidezza "effettiva" alla ruota. Salvo rari casi (come le
sospensioni McPherson dove la molla agisce quasi direttamente sull'asse
della ruota), la molla è montata su un braccio di leva. Se la ruota agisce su
un braccio lungo e la molla su uno corto, la molla "sentirà" molta
più forza di quella che effettivamente oppone alla ruota.
La formula per ricavare il Wheel Rate è fondamentale:
Dove a e b sono le distanze
dei bracci di leva (dal fulcro al punto di attacco della molla e della ruota).
Ricordate: il rapporto di leva interviene al quadrato. Questo
significa che piccoli spostamenti del punto di attacco della molla sulla
sospensione cambiano radicalmente il comportamento dell'auto.
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| Rapporto del leveraggio della sospensione |
Il "Rising Rate": quando la progressione è tutto
In un mondo ideale, più la molla si comprime, più vorremmo che diventasse
dura per evitare di raggiungere il "fine corsa" e la conseguente
perdita di capacità ammortizzante della sospensione oppure per gestire carichi
aerodinamici crescenti per effetto di appendici aerodinamiche o effetto suolo nelle
auto da corsa. Questo si chiama Rising Rate (o
taratura progressiva).
Come si ottiene?
- Molle Progressive:
costruite con spire a spaziatura variabile o diametro del filo decrescente.
Quando la molla si schiaccia, le spire più vicine entrano in contatto e
"smettono di lavorare", rendendo la molla rimanente molto più
rigida.
- Cinematismi (Push-rod e Pull-rod): Nelle vetture Formula o nei prototipi, si usano bilancieri e puntoni. Grazie alla geometria dei rinvii, si può far sì che, man mano che la ruota sale, il braccio di leva cambi, aumentando la resistenza della molla in modo meccanico.
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| Molle a carico variabile |
Conclusioni: l'assetto perfetto non esiste (ma quello giusto sì)
Passare dai "ferri da stiro" a una vettura capace di copiare la strada
è il vero salto di qualità per un pilota. Capire che la molla è solo una parte
di un sistema di leve vi permette di non sprecare soldi in componenti inutili o peggio non adatti alla vostra auto. Dietro alla scelta delle molle giuste c'è un calcolo molto preciso che, sulla base della tipologia di sospensioni, dell'entità delle masse sospese e della tipologia di terreno (strada vs pista) vi indicherà quali sono le caratteristiche tecniche ideali per la vostra auto.
L'obiettivo finale? Trovare il giusto compromesso tra avere il massimo del
grip possibile in tutte le situazioni ed avere un assetto che sia comunque
gestibile e comunicativo, che non esalti le possibilità di errore. Perché alla
fine, come si dice nell’ambiente dell’automobilismo, per finire primi, bisogna
prima di tutto... finire.
Glossario Tecnico:
- Assetto auto: la
configurazione di molle e ammortizzatori e l'insieme delle regolazioni
geometriche delle sospensioni e degli angoli delle ruote (convergenza,
campanatura, incidenza).
- Rollio:
l'inclinazione laterale dell'auto in curva.
- Beccheggio:
l'oscillazione longitudinale in frenata o accelerazione.
- Masse sospese: tutte le
parti del veicolo sostenute dal sistema di sospensioni.
- Grip: l'aderenza degli pneumatici al suolo.
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pista!
