Rubrica: Il setup che fa impazzire – livello medio
Titolo o argomento: Effetti della regolazione delle molle nella realtà e su un simulatore
La regolazione del precarico implica una variazione di altezza del veicolo? E la variazione della rigidezza (carico)? Se desiderate ottenere subito una risposta a queste domande, ebbene le risposte sono: sì, la regolazione del precarico implica una variazione di altezza del veicolo. No la regolazione della rigidezza (carico) non implica una variazione di altezza del veicolo nella realtà ma solo su taluni simulatori di guida per la semplificazione di alcuni modelli fisici/matematici. Se desiderate sapere il perchè potete proseguire nella lettura.
Iniziamo da una frequente convinzione errata: non è vero che variando il precarico di una molla non deve variare l’altezza della vettura/moto. Non è altrettanto vero che variando il precarico si vari il carico della molla. Carico e precarico sono due cose distinte.
Il carico della molla dipende dal diametro della stessa, dal diametro del filo con cui è realizzata la spirale, dal numero di spire di cui è costituita la molla e, ovviamente, dal materiale con cui è realizzata.
Il precarico non dipende dai fattori appena citati mentre, come dice la parola stessa, indica di quanto avete pre-caricato in condizioni iniziali la vostra molla. Ovvero quanto del carico che può reggere la molla è stato già applicato su di essa.
Se abbiamo ad esempio una molla con un carico (o rigidezza) di 100 kg/cm e se su di essa facciamo gravare una massa di 100 kg, tale molla si abbasserà di 1 cm. Se facciamo gravare su di essa una massa di 200 kg, tale molla si abbasserà di 2 cm e così via fino alla completa compressione e inefficacia del dispositivo.
Nel caso in cui l’ammortizzatore in questione sia dotato di ghiera di regolazione del precarico, noi possiamo agire sulla suddetta ghiera avvitandola verso la molla. Se comprimiamo la molla di 1 cm della sua lunghezza, con una taratura di 100kg/cm, avremo 100 kg di precarico. L’ammortizzatore tenderà ed estendersi (e quindi il veicolo tenderà a sollevarsi).
Se un veicolo (dotato di ammortizzatori con carico da 100 kg/cm) ad esempio ha una massa di 400 Kg e scarica ipoteticamente 100 kg esatti per ogni ruota allora, in condizioni normali, una volta tirato giù dal ponte dell’officina e appoggiato a terra, si abbasserà di 1 cm. Se invece i suoi ammortizzatori sono regolati con un precarico di 100 kg, quando questo verrà appoggiato a terra non si abbasserà del centimetro in questione ma, in condizioni statiche, manterrà lo stesso assetto che possiede da sollevato. Ciò perchè la molla non riceve una spinta tale da comprimerla e non deve quindi assorbire nulla. La forza di contatto passa quindi in modo diretto dal telaio al suolo e dal suolo al telaio senza che la molla faccia una piega. Diverso invece sarà il discorso (per ovvi motivi) nel momento in cui il veicolo inizierà a muoversi e a subire urti provenienti dalle irregolarità dell’asfalto o nel caso in cui semplicemente salga a bordo un pilota o venga fatto il pieno di carburante…
Ma sui simulatori…
Talvolta ci si chiede: “Allora come mai sui simulatori di guida commerciali (basati su una fisica tutto sommato vicina alla realtà) variando il carico degli ammortizzatori (e non il precarico) varia l’altezza della vettura simulata?” Ebbene il simulatore si limita a fornire risposte matematiche agli imput inseriti. Se su un dato veicolo di massa pari (ad esempio) a 1000 kg sono montati 4 ammortizzatori con 4 molle di un dato carico, variando il valore del carico, il simulatore non riprogetterà l’intera molla (diametri, spire, materiali, ecc…) ma si limiterà ad offrire una risposta matematica delle reazioni che si oppongono al peso del veicolo. Ne viene da sé che se si hanno inizialmente 4 molle da 250 kg/cm il veicolo (di massa pari a 1000 kg) si abbasserà di un centimentro ma se aumentiamo sul simulatore la taratura delle suddette molle il veicolo tenderà a sollevarsi perchè matematicamente occorre una massa maggiore per comprimere molle di un carico (o rigidezza) maggiore.
Mentre sui simulatori ogni parametro è regolabile con dei cursori, nella realtà possiamo regolare in modo analogico: precarico, frenatura in compressione e frenatura in estensione. Per il carico delle molle, invece, siamo costretti a smontare l’ammortizzatore ed a sostituire la molla in uso con un’altra di diverso carico (o rigidezza). Questo implica che si può ordinare ad una azienda una molla che abbia una determinata lunghezza, numero di spire, diametro del corpo, diametro del filo, materiale…
In conclusione se quello che cerchiamo è solo la regolazione dell’altezza, si agisce solitamente sul precarico mentre se quello che cerchiamo è una diversa resa della molla si agisce sul carico e si variano quindi i parametri della molla sopra indicati.
Maggiori approfondimenti alla sezione “Setting” della pagina “Motori“.
