Controllo di trazione nelle MotoGP: anche con la pioggia è possibile.

Rubrica: Curiosità tecnica da corsa
Titolo o argomento: Controllo di trazione MotoGP… Anche con la pioggia è possibile

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Tutti quei cavalli su un asfalto così e non cadere, è possibile? Certo! Innanzitutto si interviene sulla ciclistica riducendo il precarico e regolando la compressione della forcella in modo che lo sforzo (Newton) per comprimerla sia minore. Viaggiando a velocità più contenute e quindi con una minore quantità di moto (p=m*v ovvero quantità di moto=massa x velocità), l’inerzia da smorzare nelle decelerazioni sarà minore e, avere una moto troppo rigida servirebbe solo a far bloccare la ruota anteriore persino a moto diritta. Un maggiore affondamento della forcella permette di smorzare le forze in gioco senza gravare troppo sulle gomme. In staccata infatti, non è solo la forcella ad assorbire la frenata ma anche la deformazione della gomma anteriore che trasforma la sua pianta a terra.

Successivamente si regola la centralina e, più precisamente, la gestione dell’erogazione. Si sceglie una mappatura che, paradossalmente, dia meno potenza alla moto, ma soprattutto, meno coppia motrice. La ruota posteriore dovrà accompagnare la moto in accelerazione il più dolcemente possibile ma allo stesso tempo nel modo più efficace e quindi in abbinamento ad un traction control sul quale andremo ad impostare una velocità iniziale di intervento in m/s più bassa (ossia entra in funzione a velocità minori che sull’asciutto e con leggi matematiche di taglio differenti) e la percentuale di slittamento permesso (generalmente si tratta di un valore compreso tra il 5 ed il 10%). Questi parametri variano in un grafico tridimensionale sul quale sono presenti, in alcune moto, anche i valori del giroscopio che si trova  a bordo e che comunica di quanti gradi la moto è piegata e che accelerazione ha in quel momento.

Questi dati in concomitanza con il sensore del gas che comunica alla centralina quanto in percentuale è aperta la manopola, e con il sensore giri ruota posteriore, vengono elaborati in pochi millisecondi da una centralina delle dimensioni di un cellulare per stabilire come la potenza dovrà essere scaricata a terra e con quanta coppia.

Infine, ma non per questo meno importante, forse non tutti sanno che le gomme in mescola del motomondiale sono trattate con prodotti adesivi. Significa che oltre al grip meccanico offerto dalle mescole ultra tenere da GP (con opportuni intagli drenanti in caso di pioggia), vi è un aumento di grip dovuto all’effetto appiccicoso di questi prodotti, tra gomma e suolo… Non male per una moto che viene rilasciata solo in leasing annualmente e solo se sborsi oltre un milione e mezzo di dollari l’anno (sempre di leasing). 🙂

Cambio al volante per il kart

Rubrica: Curiosità tecnica da corsa

Titolo o argomento: Vantaggi del cambio al volante per kart

Ecco un interessante video che mostra l’efficacia delle rapide cambiate del dispositivo elettroattuato per i cambi sequenziali dei kart. Il fatto che il pilota non debba mai togliere le mani dal volante, gli permette di essere maggiormente concentrato e di riuscire a controllare meglio il mezzo e con un minore dispendio di energie. Su un mezzo che richiede una buona forza fisica per essere governato, avere entrambe le mani sul volante sempre evita di affaticare asimmetricamente il corpo.

Ci è stato segnalato che il dispositivo di tanto in tanto salta qualche cambiata ma senza compromettere alcuna prestazione. In una giornata di test l’evento si è verificato solo un paio di volte. Nelle varie valutazioni da fare c’è da considerare l’aumento di peso del veicolo e d’altra parte una migliore costanza nella guida e resa nei tempi sul giro.

Non vedrete mai questo…

Se ne venderebbero tanti, tantissimi, più di tutti gli altri… Economicamente sarebbe buona cosa da un lato. E allora? Qual è il lato negativo?

La Ferrari è nata sul sogno delle auto da corsa di eccellenza. Prodotti raffinati, unici, eccellenti. Il suv è una fase molto commerciale del mercato. Passerà.

Inoltre produrre qualcosa di molto commerciale, svaluterebbe tutto il resto della produzione specialmente l’usato in quanto assomiglierebbe ad una forma di debolezza, un tentativo di incrementare i profitti (sicuramente molto importante per sostenere i costi in F1, e i costi di ricerca e sviluppo non c’è dubbio) a tutti i costi. Purtroppo non penso sia una buona carta da giocare. I risultati fiorenti immediati non giustificherebbero le perdite future. Bisogna guardare molto in avanti nel futuro se si fa parte di aziende storiche come questa. Il costo opportunità del capitale nel caso non si produca un simile mezzo, sarebbe, a mio avviso, nettamente a favore delle Industrie Ferrari di Maranello.

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BMW F1 vs BMW M5

Ecco come rendersi conto della differenza

La differenza di prestazioni ovviamente non è dovuta solo ai 300 cv di differenza tra le due vetture che, dato il diverso impiego dei veicoli non sarebbe nemmeno moltissima, ma al peso quasi triplo della M5 rispetto alla F1, alla larghezza delle gomme, che nella f1 è tale da favorire lo smaltimento di temperature ben più elevate rispetto ad una stradale favorendo la percorrenza delle curve a velocità molto più alte; al baricentro nettamente più basso di una f1 che permette accelerazioni laterali notevolmente più grandi ed infine alle proprietà aerodinamiche dei due veicoli. Mentre la prima si schiaccia a terra sempre più al salire della velocità, la stradale si trova in condizioni di aderenza sempre più precarie sottolineate dai notevoli sovrasterzi che abbiamo visto compiere alla donna pilota. Inoltre il fondo rasente l’asfalto della f1 permette di sfruttare meglio gli effetti deportanti al crescere della velocità . Cosa impossibile su vetture stradali.

Eh già quei bei profili sul pararti posteriore di alcune compatte per i giovani, sono solo: MARKETING. Ecco un altro motivo che esplica la necessità di questo Blog di abbracciare più tematiche in stretta connessione tra loro.

Teoria degli accostamenti – Parte seconda

Rubrica: Le mie teorie
Titolo o argomento: Giochi di matematica – Risposte alle domande della parte prima

Autore: Raffaele Berardi (Ralph DTE)
Risposta ai punti 1-2

Se un violino suona la stessa nota del diapason, quello che emette è un suono costituito da una frequenza fondamentale data dalla lunghezza totale della corda, più le frequenze delle armoniche date dalle varie frazioni della lunghezza della corda. Ogni strumento genera armoniche proprie. Quando fai vibrare un diapason invece, quello che ottieni è un’onda sinusoidale perfetta e pura.

Fourier dimostrò che suonando una gran quantità di diapason si possono riprodurre tutte le onde fondamentali e le armoniche prodotte da un’orchestra. Ogni diapason un’onda. Potresti essere bendato davanti a due orchestre: una costituita da strumenti e una da soli diapason, e non accorgerti di alcuna differenza. Ma qual è il legame con un CD di oggi?Il legame sta nel fatto che questa logica fu usata per riprodurre ogni tipo di suono nel tuo impianto stereo di casa… Un CD contiene semplicemente istruzioni su come far vibrare gli altoparlanti per creare ogni genere di onda sinusoidale. Oggi in pochi sanno questo dettaglio ed in passato nessuno avrebbe immaginato che la matematica avrebbe fatto suonare i nostri stereo o ipod.

Risposta al punto 3

Viceversa, la musica, fu usata dai matematici per compensare gli errori sul calcolo della quantità di numeri primi compresi tra 0 e N. Ma questo era solo un appunto e non entriamo nel merito di un discorso così complesso. Serve solo a far capire un altro esempio in cui mondi che sembrano lontani in realtà combaciano perfettamente ma è molto difficile accorgersene.

Risposta al punto 4

Possiamo fare moltiplicazioni solo con la calcolatrice? No! anche con il metodo in colonna come ci hanno insegnato alle elementari. E basta? No. Anche con dei disegni… Come? Così:

https://www.ralph-dte.eu/gallery/scienze/matematicamente/curiosita/moltiplichiamo.swf

il numero 123 è raprresentato dalla prima griglia che compare nell’animazione: la prima riga a sinistra è 1, le due righe centrali sono il 2 ed infine le tre righe a destra sono il 3. Stesso dicasi per il numero 321 che compare poco dopo nella seconda griglia con il 3 rappresentato dalle 3 righe a più in basso verso la sinistra, il 2 rappresentato dalle 2 righe centrali ed infine l’1 rappresentato dalla riga più in alto verso la destra.

Unendo, nell’oridne visualizzato nell’animazione, i nodi che si formano, otteniamo direttamente il risultato; naturalmente dove compaiono le “decine” vi è da effettuare il comune riporto cui siamo abituati in tutte le operazioni. Quindi il 14 diventerà 4 e l’1 riportato andrà a sommarsi normalmente all’8 alla sua sinistra. VERIFICATE IL RISULTATO.

Risposta al punto 5

Formula uno e legno che legame? Nessuno vi impedisce di farlo voi un legame che susciti interesse, proprio come ha fatto questo ragazzo:

Immagine in aggiornamento

Risposta al punto 6

Non sono più riuscito a rintracciare l’immagine che cercavo; posso comunque illustrarvela a parole, si trattava di un’immagine pubblicitaria che mostrava uno scorpione disegnato con le carote e questo per comunicare che il biologico non ti uccide o un messaggio di questo genere…

Risposta al punto 7

Cacciavite, sinestesia, assi cartesiani, giusto per fare un esempio, sono tutti strumenti usati da persone apparentemente differenti: Meccanico, Letterato, Matematico. Nessuno vieta che il meccanico scriva poesie e che il suo amico glie le aerografi sulla carena della moto o che gli assi cartesiani vengano usati, oltre che dai matematici e dagli economisti, anche da qualcuno che vuole rappresentare in essi un suo pensiero:

 Immagine in aggiornamento

Note conclusive

Come mai nella risposta al punto 7 ho fatto riferimento alla figura retorica “Sinestesia” quando ce ne sono tante altre che avrei potuto usare? Niente su questi 2 articoli (parte prima e parte seconda) è frutto di un caso.

La sinestesia in letteratura

In letteratura la sinestesia è una figura retorica di Significato. Sinestesia: (tipo di metafora) consiste nell’associare in stretto rapporto due termini appartenenti a sfere sensoriali diverse.

La sinestesia in psicologia

La sinestesia indica una contaminazione dei cinque sensi nella percezione del percepibile. Essa indica situazioni in cui una stimolazione uditiva, olfattiva, tattile o visiva è percepita come due eventi sensoriali distinti ma conviventi. Nella sua forma più blanda è presente in molti di noi, basti pensare alle situazioni in cui il contatto o la presenza di un odore o di un sapore evoca un’altra reazione sensoriale (la vista della frutta che è percepita anche come sapore), ed è spesso dovuta al fatto che i nostri sensi, pur essendo autonomi, non agiscono in maniera del tutto distaccata dagli altri.

Infine

Chi ha una mente allenata o sviluppata in questa direzione, può facilmente pensare, costruire, inventare, giocare, divertirsi usando molti più ingredienti di una mente poco allenata. Questo gli permetterà di trarre più vantaggi (a mio avviso) dalle cose che fa nella vita di tutti i giorni e dalle cose che progetta. L’artista per così dire bravo ma al contempo “pazzerello”, asociale, intrattabile, ribelle, è una figura ormai obsoleta (sempre a mio avviso) e rappresenta un uomo che estremizza un lato della sua personalità, presentando al contempo difficoltà assai estese nell’altro. Mi riferisco rispettivamente al lato artistico e al lato sociale di tutti i giorni. Ma questo, lo ripeto, è un mio pensiero e da che mondo e mondo non è legge..

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Teoria degli accostamenti

Rubrica: Le mie teorie
Titolo o argomento: Ginnastica mentale – Collegare
Autore: Raffaele Berardi (Ralph DTE)

Iniziamo con calma, non c’è fretta. La prenderò alla larga per fare dei passi per gradi e dividerò l’articolo in più parti. In tal modo, anche solo dopo una lettura, la vostra mente ci ripenserà senza che ve ne accorgiate e inizierà ad elaborare questi concetti.

Domanda 1

Se dico le seguenti parole: DIAPASON e CD; tu che cosa pensi? Le riesci ad accomunare tra loro? In che modo? L’unica cosa che trovi in comune tra loro è la parola suono? Sei proprio sicuro/a?

Domanda 2

Se dico le parole VIOLINO e DIAPASON e ti faccio le stesse domande, che risposta mi dai?

Domanda 3

Se inizio a complicare le cose e dico: Violino, diapason, numeri complessi, numeri primi; riesci a trovare un legame tra tutte queste cose, o ci vedi già del CAOS?

Domanda 4

Se io ti do delle linee, dei semplici segmenti disegnati con la penna su un foglio bianco e allo stesso tempo ti dico moltiplica 123×321, tu ci trovi un filo di logica?

Domanda 5

Se ti dico Formula 1 e Legno? Puoi riuscire a fare degli accostamenti?

Domanda 6

E ancora se ti dico: scorpione e carota? Li potresti mettere insieme con un nesso logico? O è impossibile?

Domanda 7

Ultima domanda. Se ti dico: cacciavite, sinestesia, assi cartesiani; riusciresti a trovare un legame?

Breve nota conclusiva

I temi di questo Blog… un caos? Troppi argomenti? Oppure…
Mentre ci pensate, in attesa di leggere le risposte nella seconda parte, dò una mano di colore a questo articolo.

Continua…

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Come funziona un differenziale autobloccante

Rubrica: I padroni della coppia

Titolo o argomento: Come funziona un differenziale autobloccante

Le parti che compongono un differenziale autobloccante sono: la scatola del differenziale alla quale è vincolata la corona conica (corona conica e pignone conico formano la coppia conica ovvero i rapporti al ponte che costituiscono l’ultima riduzione dopo il cambio), i planetari, i satelliti, le lamelle vincolate alla scatola del differenziale, le lamelle vincolate ai planetari (e quindi ai semiassi), i dischi frizione ed i mozzi di ancoraggio. Sostanzialmente il differenziale autobloccante ha un corpo molto simile ad un comune differenziale aperto, eccezion fatta per la presenza di due frizioni (poste dietro ai planetari) che hanno il compito, quando innestate, di rendere solidali in percentuale più o meno alta i planetari (e quindi i semiassi) al corpo del differenziale (e quindi alla corona conica). Quando una ruota (e quindi un semiasse, ed il relativo planetario) gira molto più velocemente dell’altra si genera una forza che spinge lateralmente i satelliti. Gli alberini dei satelliti (satelliti che non sono fissi come su un differenziale aperto ma possono scorrere di alcuni millimetri lateralmente oltre che ruotare su sé stessi) tenderanno a risalire le rampe ricavate nei mozzi di ancoraggio. La differenza di velocità di rotazione porta pertanto come diretta conseguenza un’espansione del nucleo costituito dai 4 satelliti che girano intorno ai planetari. Tale espansione viene sfruttata per innestare delle frizioni in modo “automatico”.

sezione differenziale autobloccante

Progressione. La progressione con cui interviene l’autobloccaggio è definita dall’inclinazione delle rampe ricavate nei mozzi di ancoraggio. Più le rampe saranno ripide e maggiore sarà la difficoltà con cui il differenziale tenderà al bloccaggio. Ad un inclinazione pari a 0° corrisponde una spinta assiale (lungo l’asse longitudinale dei pacchi di lamelle) nulla. L’inclinazione può essere differente da un lato e dall’altro della rampa; questo per permettere di avere differenti interventi in potenza (quando l’alberino di ogni satellite preme su un versante della rampa) ed in rilascio (ovvero quando il suddetto alberino preme sul versante opposto al precedente). Alcuni costruttori realizzano le rampe con una geometria curvilinea per avere una progressione “variabile” del bloccaggio a seconda dell’entità della differenza di giri e di coppia delle ruote.

rampe mozzi ancoraggio differenziale autobloccante

Precarico. Il differenziale autobloccante può disporre di molle a tazza le quali provvedono a tenere precaricate le frizioni di cui è provvisto l’autobloccante stesso. Questo, come spiegato alla pagina “Set trasmissione”, mantiene stabile il veicolo nel transitorio in cui si passa dal dare gas al toglierlo. Per variare il precarico si cambiano quindi le molle sostituendone con altre più rigide o più morbide a seconda delle esigenze.

Slittamento limitato. Infine il bloccaggio viene determinato per attrito tra le lamelle vincolate alla scatola del differenziale e le lamelle vincolate ai planetari. Le seconde sono provviste di un riporto di molibdeno che garantisce un attrito elevato. Aumentando il numero delle lamelle (si può passare ad esempio da 4 a 6 fino a 8 qualora lo spazio disponibile lo permetta) si aumenta il bloccaggio ottenibile. Spesso si tende a credere che una volta innestate le frizioni vi sia un vero e proprio bloccaggio, così non è. In realtà si verifica uno “slittamento limitato” da cui deriva il termine “limited slip differential”.

Maggiori approfondimenti alla sezione “Setting” della pagina “Motori“.