Rubrica: I padroni della coppia
Titolo o argomento: Esempio di funzionamento del differenziale (autobloccante) -1-
Introduzione. La comprensione del funzionamento e delle tarature di un differenziale non è così immediata ed intuitiva, ecco quindi il primo di diversi esempi che spero siano chiarificatori. La taratura (percentuale di bloccaggio) differenziata tra potenza e rilascio dell’autobloccante permette di avere due comportamenti differenti del veicolo (o meglio della trazione del veicolo) in due condizioni principali: mentre si dà gas (ed una delle due ruote motrici non ha il corretto grip) e quando si toglie il piede dall’acceleratore (e una delle due ruote motrici non ha il corretto grip). Vi è inoltre una terza situazione importante sulla quale è possibile intervenire grazie ad un ultimo parametro settabile (precarico): il transitorio tra potenza e rilascio (situazione tipica di: chicane, staccate, bagarre, slalom…). In questo esempio ipotizzeremo di avere un autobloccante (al posteriore) che in potenza si blocca al 40% ed in rilascio all’80%.
Fase di rilascio (bloccaggio 80%). Quando entreremo in curva ed il carico si trasferirà sulle ruote esterne alla curva, la ruota motrice interna alla curva tenderà a perdere grip e quindi a pattinare. La ruota motrice esterna alla curva invece disporrà del massimo grip. Si genererà pertanto un leggero sovrasterzo in quanto la coppia motrice verrà automaticamente trasferita alla ruota esterna alla curva (in questo caso alla ruota esterna potrà essere indirizzato fino all’80% di coppia motrice in più rispetto alla ruota interna) che naturalmente dispone di un maggiore grip. Questa differenza di coppia motrice tenderà a ruotare il veicolo attorno ad un perno immaginario posto ad una distanza compresa tra la ruota motrice esterna alla curva ed il centro della curva stessa. Noi sappiamo che più è alta la percentuale di bloccaggio in rilascio e maggiore sarà l’inserimento ottenuto in ingresso curva e quindi l’effetto sopra descritto. In casi estremi si giungerà ad un eccessivo sovrasterzo con possibile perdita del retrotreno. Se abbiamo preso bene le misure la vettura volerà all’interno della curva. Infine se sovrasterzerà troppo, torneremo ai box per passare la taratura del differenziale (in rilascio) dall’80% al 70%. Tale intervento sarà possibile sostituendo i mozzi di ancoraggio posti dietro ai planetari con altri che hanno le rampe più ripide (sul versante sul quale premono gli alberini dei satelliti in fase di rilascio). Vedi i link di approfondimento in basso.
Fase di potenza (bloccaggio 40%). Nella fase di uscita dalla curva potremo poi spalancare il gas in quanto il carattere, leggermente sottosterzante (impostato con una minore percentuale di bloccaggio rispetto alla fase di rilascio), ci aiuterà ad aprire prima e più a fondo. Ricordiamo che più è alta la percentuale di bloccaggio e maggiore sarà l’inserimento (fino al sovrasterzo) e, più è bassa la percentuale di bloccaggio, e minore sarà sia l’inserimento (fino al sottosterzo) sia la stabilità del veicolo. Un bloccaggio in potenza del 40% si traduce in una differenza di coppia motrice (a favore della ruota con maggiore grip) del 40%. Questo significa che si può arrivare, in potenza, a distribuire la coppia motrice nelle seguenti parti: il 70% alla ruota con maggiore grip ed il 30% alla ruota che tende a pattinare. La somma di questi valori dà il 100%, la differenza dà il 40% ovvero il valore di bloccaggio impostato. Il 100% corrisponde alla coppia motrice disponibile alla coppia conica ossia nell’ultimo settore della trasmissione prima del differenziale. Anche per modificare la percentuale di bloccaggio in potenza si interverrà sui mozzi di ancoraggio posti dietro ai planetari. Per la potenza vale la medesima regola del rilascio. A rampe più ripide corrispondono minori bloccaggi ottenibili, mentre a rampe meno ripide corrispondono bloccaggi via via più elevati. L’inclinazione ed il disegno della rampa (che può essere delineata da una retta o da una curva) decide anche la progressione con la quale si raggiunge il bloccaggio.
Transitorio. Nel frangente in cui si passa repentinamente dal dare gas al toglierlo, per avere un veicolo più stabile, si può ottenere un precarico del differenziale inserendo nel suo schema due molle a tazza (una per frizione). Queste tengono innestate di un tot le frizioni a lamelle. Sostituendo tali molle si ottengono precarichi maggiori (se si necessità di stabilità – percorsi tortuosi, ricchi di cambi di traiettoria a velocità sostenute) o minori se si desidera un mezzo più agile ma meno stabile.
Conclusioni. Rimane da sottolineare che i valori citati sono puramente indicativi in quanto ogni vettura ed ogni pilota (e quindi ogni stile di guida) necessitano di specifiche tarature che vanno ricercate collaudando a lungo. Importanti parametri di cui tener conto quando si setta un differenziale autobloccante sono anche i valori di apertura del gas (presi generalmente in riferimento alle curve più critiche del tracciato), i rapporti del cambio e quindi la marcia con cui entriamo che, nella maggior parte dei casi è sbagliata. Eh già perchè (i piloti professionisti già lo sanno) entrare in curva con il rapporto che ci da più motricità, è il modo esatto per girarci o per perdere tempo in quanto si è costretti a parzializzare l’apertura del gas. Si entra sempre con una marcia in più.
Link di approfondimento: Come funziona un differenziale autobloccante – Come si regola un differenziale autobloccante.
Maggiori approfondimenti alla sezione “Setting” della pagina “Motori“.