Assetto, campanatura, convergenza

Le prestazioni fornite da un assetto di serie risentono sempre di un compromesso ricercato dal costruttore fra sportività e comfort. I produttori di assetti sportivi invece lavorano per fornire un prodotto più calibrato sulle esigenze degli utilizzatori che prediligono l'estetica, le prestazioni e la funzionalità della propria vettura anche a discapito di una "dose" di comfort. Fortunatamente il mercato odierno offre una vasta scelta di prodotti in grado di soddisfare i requisiti degli appassionati sia in termini di miglioramento delle prestazioni sia dal punto di vista della sicurezza, non sottovalutando che l'auto viene utilizzata quotidianamente anche sulle dissestate strade di città. L'elenco proposto qui sotto, riassume brevemente le molle più adatte alla vostra volkswagen golf ma ricordiamo che irrigidire l'auto migliora la tenuta di strada comporta però, inevitabilmente una perdita di comfort, chiaramente maggiore sulle molle non progressive rispetto a quelle progressive.
I costruttori prediligono quindi la sportività non pregiudicando eccessivamente il comfort con abbassamenti della vettura variabili da un minimo di 25mm ad un massimo di 45 mm. Si può arrivare ad una conclusione, dichiarando che la rigidezza delle molle, rispetto a quelle originali si attesta mediamente del 35%, fatta eccezione per le molle progressive che prevedono invece caratteristiche sostanzialmente analoghe all'originale nel primo tratto della corsa, per diventare successivamente più rigide nella parte finale . Questo tipo molle sono di varia taratura, generalmente espressa in libbre, per conferire comportamenti diversi alla vettura; bisogna tenere conto se la propria vettura è munita di climatizzatore o meno, perchè quest'ultimo influirà sull'abbassamento e seppur si parla di qualche millimetro, può provocare uno sbilanciamento fra avantreno e retrotreno.




Per ribassamenti contenuti entro 4 cm, non ci sono grossi problemi agli ammortizzatori originali, soprattutto se quest'ultimi si avvicinano al mondo sportivo, come per la golf gti turbo o tdi/gti diesel entrambe da 150 cv. Andare oltre questa misura impone maggiori accortezze; si deduce che non sempre abbassare l'auto vuol dire essere più sicuri nella guida.I problemi che possono sorgere variano
dall'eccessiva altezza del "tampone" in rapporto al grado di rilassamento, (può arrivare a fondo corsa) provocando un danneggiamento del pistone che si trova all' interno dell' ammortizzatore stesso o si possono verificare semplici problemi di rumorosità che non creano problemi meccanici ma tuttavia risultano fastidiosi. Quest'ultimi solitamente sono causati dalle spire delle molle stesse che lavorano molto vicine tra di loro, di conseguenza per risolvere il problema bisogna utilizzare un ammortizzatore più corto, perché riesce a comprimere la molla senza farla vibrare. I problemi più gravi si hanno quando la molla non lavora coassialmente all'ammortizzatore di serie con la conseguente uscita dalla propria sede al momento della massima estensione, causando effetti disastrosi. Da tenere ben presente inoltre, che non si tratta di un difetto di fabbrica o meccanico se l'auto con assetto sportivo ha la tendenza di essere sensibilmente più bassa sull'anteriore rispetto al posteriore , ciò serve per limitare la naturale tendenza al sottosterzo della vettura a trazione anteriore. Molte sono le persone che usano solo le molle sportive (spesa per le molle e installazzione circa € 250) perché queste sono le uniche che incidono sull'estetica facendo sembrare l'auto più "cattiva". La cosa migliore invece sarebbe da optare per abbinare quest'ultime con ammortizzatori a stelo più corto. Nè esistono a taratura regolabile in estensione, che permettono di adeguare l'ammortizzatore alle esigenze di qualsiasi guidatore; dallo sportivo a quello più tranquillo. Questo avviene tramite il gambale filettato, cioè la filettatura che c'è sulla parte esterna del "tubo" dell'ammortizzatore dove si trova ghiera e controghiera che sostengono la molla. Giocando su queste ghiere si puo' modificare l'assetto della vettura. La taratura scelta dovrebbe assicurare un incremento della sicurezza senza pregiudicare il confort della vettura anche in abbinamento a molle ribassate. Il prezzo in questo caso non è da poco; si varia dalle marche e modello dell'auto ma si attestano ad un prezzo base di 830 € più montaggio (prezzo indicativo) per golf 5^.La vettura avrà una rigidezza da "go-car" studiato specificatamente per le corse sportive e sconsigliato per un utilizzo quotidiano.


Ciò fa capire inoltre che l'ammortizzatore dovrebbe sempre essere regolato in funzione della durezza della molla: non bisogna mai abbinare un ammortizzatore molto morbido ad una molla molto rigida o un ammortizzatore molto duro ad una molla molto morbida. Piccoli aggiustamenti, tuttavia, possono dare risultati molto interessanti: un ammortizzatore un pò più duro renderà più stabile la macchina e rallenterà i movimenti sia di beccheggio che di rollio.Bisogna notare che l'ammortizzatore influenza solo la velocità con cui avvengono i movimenti di beccheggio e di rollio e non la loro entità! Quindi, se si vuole che una macchina presenti meno rollio, sarà necessario intervenite sulle barre anti-rollio o sulle molle, ma non sugli ammortizzatori. Ciò che si può regolare con l'ammortizzatore è la velocità con cui la sospensione riprende la posizione di partenza: se una macchina con molle morbide ma ammortizzatori duri viene schiacciata verso il basso, ritornerà nella posizione originale molto lentamente perchè gli ammortizzatori freneranno molto la forza della molla, mentre una macchina con molle rigide ed ammortizzatori morbidi si comporterà nel modo opposto, ovvero riprenderà molto velocemente la posizione originale. La stessa situazione si ha in uscita dalle curve: in curva, il peso si sposta e il telaio si sarà inclinato lateralmente e/o longitudinalmente, ma quando si raddrizza lo sterzo le sollecitazioni dovute alla sterzata scompaiono e il telaio riassume la configurazione originale; la velocità con cui ciò avviene è determinata dalla durezza degli ammortizzatori. Una macchina con molle morbide e ammortizzatori duri mostrerà la tendenza a voler continuare a curvare quando si raddrizza lo sterzo, e tenderà a voler andare dritta quando si comincia a sterzare; avrà un comportamento in generale poco reattivo ma molto dolce. D'altro canto, invece, una macchina con molle rigide e ammortizzatori morbidi sarà molto reattiva: seguirà velocemente e aggressivamente la volontà del pilota ma in modo più nervoso.
Esistono inoltre ammortizzatori più avanzati, caratterizzati dal sistema regolazione di altezza automatica della vettura anzichè manuale, in base alle esigene del guidatore, fino arrivare ad un massimo di abbassamento prossimo a -7 cm! Il prezzo , specie per il sistema automatico può raggiungere i 3000 €. Meno conoscita, ma per questo non di secondaria importanza è la "barra duomi" caratterizzata da un speciale acciaio piegato a freddo che impedisce la torsione della scocca della vettura quando si imposta una curva di elevato raggio ad alta velocità. Il fissaggio viene effettuato all'interno del vano motore sia nella parte superiore che inferiore. Con essa vengono irrigiditi i duomi di alloggiamento degli ammortizzatori (anche per quelli posteriori), garantendo la massima precisione nella guida sportiva.

 

..:: istruzioni per assassinare una molla ::..
Le sorprese nel tuning non mancano mai! Tra gli orrori che si possono compiere nell'elaborare una automobile è sicuramente il taglio delle molle originali. La rigidità di un elemento elastico non dipende soltanto dal materiale con cui si realizza, ma dal diametro del filo, da quello delle spire e dal numero di queste ultime. In questa maniera si otterebbero modesti rilassamenti che tuttavia, in condizioni dinamiche possono essere "amplificati" fino a diventare più del doppio. Il problema però più importate è lo "snervamento" dell'elemento elastico, una sorta d'invecchiamento che altera la rigidità originale. Anche piegando a caldo le molle si viene a creare lo snervamento che nei casi più gravi porta alla frattura del materiale e da ciò ne conseguono sbandamenti e incidenti (vedi immagine a lato - indenne il proprietario ma l'auto ha parecchi danni causa cedimento molla). Inoltre le molle sia originali che sportive non sono eterne e non si può dire certamente che i prezzi per l'acquisto siano astronomici ! Non è raro notare che dopo un periodo non troppo lungo di utilizzo, la molla risulti più cedevole, abbassando ulteriormente il teleio della vettura. Pertanto se un minimo di assestamento si può anche accettare, non siate troppo ottimisti quando constatate che l'auto si è accasciata al suolo...

..:: campanatura ::..
L'inclinazione delle ruota rispetto all'asse verticale è chiamata campanatura o angolo di camber (o più semplicemente camber). Quest'angolo può risultare nullo, positivo o negativo: se la parte superiore della ruota risulta inclinata verso l'esterno, cosicchè le ruote dello stesso assale convergono verso il basso, si parla di angolo di camber positivo; se, invece, le ruote sono inclinate verso l'interno, ossia convergono verso l'alto, l'angolo di camber è considerato negativo. Valori elevati dell'angolo di camber, tanto positivi quanto negativi, sono da evitare perchè tendono a far sollevare parte del battistrada dei pneumatici dalla superficie stradale, con una drastica riduzione dell'aderenza ed un più rapido consumo dei pneumatici stessi: di solito.si usano valori che al massimo arrivano a +/- 3° circa (ma solitamente non si usa mai un angolo di campanatura positivo). Un angolo negativo è necessario perchè, quando la macchina percorre una curva, il telaio s'inclina tendendo così ad aumentare il grado di campanatura stesso: se l'angolo non fosse leggermente negativo, il pneumatico toccherebbe terra solo con la parte esterna, con riduzione della trazione. Dato che il grip di un pneumatico cresce al crescere della sua superficie d'appoggio col terreno, la situazione ottimale si otterrebbe se esso rimanesse sempre perpendicolare al terreno senza deformarsi in presenza di forti carichi laterali ma normalmente non è così e bisogna quindi cercare il miglior compromesso possibile. Se si vuole la massima trazione in accelerazione ed in frenata (in rettilineo) allora bisogna regolare la campanatura a 0°, mentre se si vuole la massima trazione in curva allora bisogna impostarlo ad un valore negativo di qualche grado, in funzione della rigidità della sospensione e della durezza della mescola del pneumatico; non è possibile, quindi, ottimizzare entrambe le situazioniIl modo più facile è regolare la campanatura in modo che il pneumatico si consumi in modo uniforme su tutta la larghezza del battistrada, così che ogni punto delle gomma venga utilizzato al massimo. Si tenga presente che una macchina con sospensioni molto morbide richiede un angolo di camber negativo più accentuato di una con sospensioni molto rigide mentre in condizioni di fuoristrada potrebbe essere utile usare un angolo maggiore di quello che garantirebbe un consumo uniforme in modo da stabilizzare la macchina sugli ostacoli più grossi e per ridurre il rischio che la ruota si infili in un solco ribaltando così la convergenza.

..:: convergenza ::..
Quando l'auto è in movimento, la combinazione delle forze di trazione e di attrito fra superficie stradale e battistrada tende a far "aprire" o "chiudere" le ruote. Per ottenere una marcia rettilinea, quindi, le ruote non devono essere, a vettura ferma, perfettamente parallele tra loro ma, a seconda dei casi, leggermente convergenti o divergenti.
Guardando il veicolo dall'alto, si parla di convergenza quando i piani longitudinali passanti per le ruote convergono e si incontrano davanti al veicolo, mentre se l'incontro avviene dietro il veicolo, si parla di convergenza negativa o, più comunemente, di divergenza; l'angolo viene misurato in gradi. Nello schema, entrambe le ruote anteriori "tirano" la macchina di lato, anche se l'effetto totale è nullo, dal momento che le forze in gioco sono uguali ed opposte: in teoria la macchina non sbanda né a destra né a sinistra, ma questa è una situazione instabile.Supponiamo che la macchina incontri una piccola irregolarità del terreno su un lato soltanto, oppure che le ruote siano leggermente sterzate, ciò si tradurrà in un po' di carico in più su uno dei due pneumatici anteriori, che quindi farà più presa sul terreno e potrà tirare la macchina un pò dalla propria parte: il risultato è che una ruota tira con più forza in una direzione, mentre la forza che agisce in direzione opposta si è indebolita e, di conseguenza, le due forze non si controbilanciano più, e si crea una risultante che fa curvare la macchina. Il guidatore può cercare di controsterzare ma, se la correzione non è perfetta, ci ritroviamo daccapo nella stessa situazione, questa volta in direzione opposta.La macchina avrà quindi la tendenza a sbandare da una parte e dall'altra, o, nel peggiore dei casi, ad entrare in oscillazione.Se la divergenza delle ruote causa instabilità, non c'è motivo di adottarla al retrotreno poichè renderebbe la macchina inguidabile.Per quanto riguarda l'avantreno, invece, c'è l'effetto stabilizzante dell'angolo di incidenza. E' per questo che talvolta le ruote anteriori possono essere leggermente divergenti, purché la macchina abbia un angolo di incidenza sufficiente a dare stabilità sui rettilinei. L'effetto "instabilità" si farà comunque notare nell'inserimento in curva, che risulterà più immediato ed aggressivo.La convergenza delle ruote ha, invece, un effetto stabilizzante: tenderà a far andare dritta la macchina. Viene adottata per lo più al retrotreno, dove ne previene la tendenza a 'scappare' quando i pneumatici vengono bruscamente portati ai limiti del cerchio di tenuta, e ogni irregolarità del terreno può far loro perdere la presa. Il guidatore avrà la sensazione che il posteriore sia "incollato alla strada", come se ci fosse una forza invisibile che lo tiene in traiettoria.Tuttavia ci sono degli svantaggi: la direzionalità in curva può soffrirne parecchio, specie in quelle lente. L'effetto può arrivare ad essere tale che la tenuta dell'avantreno è a malapena sufficiente a far curvare la macchina. In altre parole, troppa convergenza al retrotreno può tradursi in un effetto di sottosterzo.Se le ruote anteriori sono convergenti, si ha sostanzialmente lo stesso effetto stabilizzante; ciò può essere comodo per controllare le accelerazioni, ma farà perdere direzionalità all'anteriore: l'inserimento in curva sarà assai meno aggressivo.Convergenza e divergenza hanno in comune un effetto: aumentano la prontezza di reazione della macchina. Le forze opposte, per piccole che siano normalmente, eliminano tutti i giochi della sospensione, e pre-caricano lateralmente i pneumatici, deformandone leggermente la carcassa. Ciò consente alla macchina di reagire più prontamente. Lo svantaggio di un angolo accentuato di convergenza o divergenza sta soprattutto nello spreco di energia (quindi perdita di velocità): all'aumentare dell'angolo cresce lo slittamento dei pneumatici con l'asfalto, quindi, quanto maggiore è il grip della pista, tanto maggiore sarà la perdita. Inoltre, se l'angolazione delle ruote è pronunciata, saranno altrettanto ampi gli angoli di slittamento, con conseguente diminuzione della tenuta di strada persino in rettifilo. I valori normalmente utilizzati vanno da -1.5 a +1.5 gradi all'anteriore, più di così darebbe luogo a comportamenti strani, mentre al posteriore è comune utilizzare da 0 a 3.5 gradi di convergenza, qualcosa meno per le macchine on-road. Lo sterzo deve avere un effetto autocentrante, per consentire al veicolo di proseguire in linea retta quando non si intende intervenire sul volante per modificarne la traiettoria.Questo effetto si ottiene con un opportuno posizionamento dell'asse di rotazione del fuso snodo (o del porta-mozzo) delle ruote anteriori. Se questo asse venisse prolungato fino ad incontrare il terreno, il contatto avverrebbe un pò più avanti della verticale condotta dal centro del mozzo: la distanza al suolo tra questi due assi viene definita "avancorsa"; il termine è giustificato dal fatto che, considerando il senso di marcia del veicolo, il punto di contatto viene a trovarsi davanti al centro dell'area di impronta del pneumatico (un angolo di incidenza negativo, solitamente, non viene mai usato).Per rendersi conto dell'effetto dell'angolo di incidenza, chiamato anche angolo di caster o semplicemente caster, basta pensare al comportamento delle ruote girevoli di una sedia o di un carrello portavivande: queste ruote tendono infatti ad orientarsi nel senso del movimento, poichè la resistenza che incontrano durante il rotolamento agisce come coppia (la spinta è applicata in un punto diverso dalla resistenza) che tende a ri-allineare le ruote.Un angolo di incidenza non nullo causerà un eccesso di campanatura delle ruote anteriori quando vengono sterzate, facendo alzare l'avantreno. E' questo innalzamento che dà alle ruote anteriori la tendenza a raddrizzarsi spontaneamente quando non si applica forza allo sterzo: con le ruote dritte il telaio sta all'altezza minima da terra, mentre per sterzare bisogna applicare della forza, per alzare l'avantreno. Al venir meno dell'azione sterzante, la forza di gravità riporterà le ruote nella posizione originale. Questo effetto è tanto più pronunciato, quanto più la macchina è pesante e l'angolo di incidenza è pronunciato. Inoltre, al crescere dell'angolo di incidenza, cresce la differenza di campanatura tra le ruote quando vengono sterzate. Questa differenza di campanatura va a compensare l'inclinazione del telaio e la deformazione dei pneumatici che si verificano in curva.Un angolo di incidenza pronunciato aumenterà la direzionalità all'inserimento in curva e nei curvoni veloci, in cui l'inclinazione del telaio è più pronunciata. Aumenterà anche la stabilità su terreno accidentato e la stabilità in rettilineo. Un angolo di incidenza poco pronunciato, invece, migliorerà la direzonalità nelle curve lente e ammorbidirà l'inserimento in curva.Si noti che l'angolo di incidenza non è sempre costante: nelle macchine con sospensioni a trapezio, in cui il braccio superiore non è parallelo al triangolo inferiore, l'incidenza varierà con il movimento della sospensione. Se il triangolo inferiore ha un'inclinazione orizzontale minore rispetto al braccio superiore, l'angolo di incidenza diminuirà con la compressione della sospensione, ad esempio in curva o in frenata. Questo effetto è detto "incidenza reattiva".

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