L'assetto questo sconosciuto

In questi anni in cui ho seguito l’autocross uno dei principali motivi di interesse, per me, è stata la costruzione e con essa capire come funzionano e come dovrebbero essere telaio e sospensioni. Non ci ho capito molto ma un paio di cose le ho messe un minimo a fuoco.

Quello che ho notato è che, dall’altra parte, molte volte si costruiscono prototipi o si cerca di modificare assetti e geometrie, senza aver completamente chiaro cosa succede effettuando questa o quella modifica. Un po' a caso o, peggio, modificando contemporaneamente più parametri con il risultato sicuro di farsi venire un gran mal di testa...

Uno di questi temi “leggendari” è quello del puntone della sospensione posteriore. Ci sono molte varianti sul tema ma in definitiva si tratta di questa sospensione:



Ognuno ha un’idea sul principio della modifica del punto di attacco del puntone che parte dal concetto di “scaricare di più”. Cioè di riuscire, spostando il punto di attacco in alto o in basso o allungando o accorciando il braccio, di cambiare radicalmente il comportamento della macchina, specie in accelerazione. Del perché, nessuno lo sa. Moltissimi prototipi hanno questa sospensione, in molte varianti anche se più o meno il concetto è sempre quello.

Proviamo a fare allora un po’ di chiarezza.

Gira tutto intorno al concetto di “anti squat” e cioè l'anti affondamento. L’anti squat è un particolare tipo di costruzione geometrica che si applica alle sospensioni che consente di determinare quanto e come una sospensione riesca ad opporsi alla forza di accelerazione. In pratica, quando si accelera (ma vale anche per quando si frena), la forza di inerzia si scarica sul baricentro della vettura e questo effetto fa “schiacciare” le sospensioni posteriori. In funzione di “quanto” anti squat hanno le sospensioni posteriori questo avviene più o meno violentemente.
Precisiamo subito una cosa: non esiste un anti squat “perfetto”. Dipende da cosa si vuole fare.

Mettiamo il caso di partecipare a una gara di accelerazione americana, di avere un tratto di asfalto pulitissimo, bello dritto e liscio, con gomme di primordine e una vettura con molta potenza a disposizione. Per esempio, una gara di dragster. In questo caso puntiamo ad avere un mezzo con più anti squat possibile: il corpo vettura in accelerazione non deve affondare minimamente. E’ intuitivo: dobbiamo scaricare tutta la potenza, subito. E abbiamo gomme che possono reggere tranquillamente la potenza del motore con un coefficiente di attrito enorme. L’antisquat deve essere il più alto possibile. Lì non ci sono dubbi.
INoltre, se le sospensioni non si muovono in accelerazione, le geometrie come camber e convergenza non si possono modificare, con la garanzia che l'impronta a terra del pneumatico è la massima possibile (se tutto è a posto e dritto) e quindi con migliori prestazioni.

Mettiamo invece di essere in autocross. Pista asciutta, gomme nuove. La pista è però un po’ sporca, ci sono degli avvallamenti qua e là. Qui conviene avere un anti squat alto ma non è detto che debba essere al 100%. Perché avere un antisquat non al massimo significa che il corpo vettura in accelerazione si muove un poco, con l’effetto di avere delle sospensioni posteriori che affondano leggermente. E’ un effetto simile ad avere sospensioni morbide. Il concetto è questo: visto che non posso scaricare tutta la potenza a terra, perché l’attrito dei pneumatici è insufficiente, faccio sì che siano “le sospensioni” ad assorbire quella potenza in eccesso, rendendole più morbide. La maccchina affonda: è il motore va a fare quel lavoro! Sono cavalli che se ne vanno ma, visto che ne avrei più di quelli che mi occorrono, tanto vale che quella potenza serva per rendere le sospensioni più morbile. Con l’antisquat non massimo possibile, ho l’effetto di renderle PIU’ morbide in accelerazione, proprio dove avrei più problemi nello scaricare la potenza a terra. Mentre nel resto del circuito saranno un po’ meno morbide perchè non si sommerà l'effetto della forza di accelerazione all'effetto di copiare le asperità del terreno. Sospensioni morbide= copiare meglio le asperità e cioè recuperare un po’ della trazione che mi serve. E' chiaro che il rovescio della medaglia è che nel transitorio e cioè nei cambi di ritmo, la macchina ondeggerà, rendendola meno reattiva e quindi potenzialmente più lenta. Questo dipende dal tracciato, se è molto guidato o con curve ampie e raccordate.

Capisco che sia un concetto complicato ma credo sia intuitivo che un “asse da stiro”, va forte se ho asfalto perfetto ma diventa inguidabile quando la pista è sconnessa o ha una aderenza non ottimale.

E se sulla pista c’è fango e ho gomme con pochissimo grip? Posso provare a togliere ancora di più anti squat, nella speranza di recuperare qualcosa. Il problema è che, ovviamente, questo mi porta a viaggiare come una barca in mezzo al mare in tempesta: in accelerazione recupero qualcosa ma con frenate e accelerazioni continue, in inserimento e uscita di curva devo aspettare che il corpo vettura si stabilizzi e quindi questo potrebbe portare a un decadimento generale delle prestazioni. Poi c'è sempre la questione che muovendosi molto non ho la garanzia di avere una sospensione che lavora mantenendo perfetti gli angoli caratteristici (convergenza, camber ecc., vedi sopra), con un possibile decadimento delle prestazioni anche qui.

Ripeto, dipende dalle condizioni della pista, della vettura, delle gomme e, non dimentichiamolo, dallo stile di guida del pilota.

Vediamo allora come si calcola l’anti squat:



E una costruzione un po' macchinosa. Si prolungano le rette che passano per i triangoli delle sospensioni. Oppure, nel caso del puntone singolo, semplificando molto, si considera direttamente il punto di snodo sul telaio. Si congiunge il punto di appoggio della ruota posteriore con il punto di cui sopra e si traccia una retta. La vettura ha un suo baricentro, calcolabile con un altro metodo, tramite delle pese (eventualmente possiamo poi dire come fare). Ipotizziamo di averlo trovato. Si traccia una retta orizzontale che arriva fino alla verticale della ruota anteriore. Se questa retta e la retta di prima si incontrano, l'anti affondamento è massimo. Si veda disegno MORE ANTI SQUAT.

C'è anche un'altra costruzione leggermente diversa ma la conclusione è la medesima:



Su internet trovate molti documenti e video. In particolare c’è questa discussione che mi pare molto interessante:

www.baronerosso.it/forum/automodellismo/333665-problema-per-geometria-sospensioni-anti-sq...

e anche qui:

www.pro-touring.com/attachment.php?attachmentid=51895&d=13...

Uno dei video più interessanti e ben spiegati è questo:



In conclusione, non esiste un anti squat "perfetto" ma è possibile giocare con questo parametro per ottimizzare la guida e le prestazioni in particolari condizioni. Tenete comunque conto che le modifiche sono molto molto ridotte. Si parla di una modifica di 3 gradi di inclinazione delle sospensioni massima tra una regolazione e l'altra. I benefici ci possono essere ma normalmente è uno degli ultimi parametri che si va a modificare. Se una vettura è sincera e ben guidabile, meglio non toccare nulla.

Spero che l'argomento possa interessare. Nei prossimi giorni proverò a inserire anche altri argomenti simili, sempre se c'è un minimo di riscontro.