Rollio

Il messaggio di oggi per quanto riguarda gli assetti e' il seguente:


per proseguire nelle spiegazioni delle varie parti che compongono gli assetti devo soffermarmi a spiegarti uno dei movimenti piu' importanti della vettura e si tratta del rollio.
Il rollio e' il movimento che maggiormente condiziona la tenuta di strada di un veicolo stradale o da corsa.
Capirne il meccanismo e' essenziale per l'assimilazione di tutte le funzioni inplicate nella progettazione della sospensione, del telaio, del sistema di molleggio, di ammortizzazione, nonche' della modifica che si puo' fare di tutti questi particolari.
Il rollio e' il movimento che viene a prodursi in un veicolo dotato di sospensioni che, effettuando una curva, viene assoggettato alla forza centrifuga.
Essa, agendo principalmente nella massa sospesa del veicolo, la inclina nel verso opposto a quello del centro della curva.

Ammortizzatori auto

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lo stelo del McPerson inoltre assorbe tutto lo sforzo laterale, il quale essendo ripartito su una superficie maggiore, impedisce il formarsi di giochi nocivi.
L'unico neo e' dato dal fatto che proprio per questo tipo di costruzione e' necessaria la sostituzione dell'intero pezzo componente il McPerson con una spesa quindi leggermente maggiore.
Pultroppo la qualita' e la sicurezza hanno un certo prezzo.
C'e' da parlare anche di ammortizzatori con regolazione dall'esterno tramite una chiavetta o agendo sullo stelo.
Non si fa altro che variare i passaggi dell'olio sui fori e sulle valvole.
Anche se ci sono per uso stradale, si parla di ammortizzatori regolabili soprattutto per le auto da competizione.

Ammortizzatori auto

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gli ammortizzatori a gas destinati ai complessi McPerson hanno un grandissimo vantaggio sconosciuto alla maggior parte della gente.
Dato che il gas deve trovarsi sempre all'estremita' superiore, punto in cui ovviamente non puo' trovarsi lo stelo, il complesso sospensione e' composto da un ammortizzatore che praticamente essendo rovesciato, scorre all'interno del corpo
McPerson.
Questo fatto fa si che la superficie sulla quale esso scorre sia molto piu' estesa di quella di uno stelo da ammortizzatore normale.
Considerando che lo stelo e' la parte esterna maggiormente esposta alla polvere ed allo sporco, questo fatto prolunga di molto la vita di un McPerson.

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peraltro e' un problema cambiare la taratura di questi ammortizzatori.
La pressione di circa 40 atmosfere fa partire il pistone come un proiettile qualora non venga smontato con l'apposita apparecchiatura.
Anche smontato la regolazione e' difficile, dovendo disporre delle apposite rondelle molla dei vari spessori.
Rimane inoltre il problema di disporre di azoto liquido necessario che viene versato all'interno del corpo dell'ammortizzatore e che poi con la temperatura ambiente diventa gas sotto pressione.

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Questo diaframma fra olio e azoto e' mobile cosicche' permette due diversi effetti.
Sotto carico improvviso il gas puo' comprimersi leggermente effettuando un ulteriore effetto smorzante, inoltre quando l'olio si riscalda, a causa dell' attrito, anche il gas per effetto del calore si dilata aumentando ulteriormente la compressione sull'olio ed allontanando la temperatura limite di ebollizione del liquido.
Viene cosi' ulteriormente eliminata la possibilita' di formazione di bolle, con gli ovvi indesiderati effetti.
Considerando la presenza di questa altissima pressione all'interno del corpo dell'ammortizzatore, esso e' realizzato con delle tolleranze stettissime, in caso contrario l'olio uscirebbe rapidamente rendendolo inutilizzabile.
Ne contempo la costruzione di questo pezzo e' molto semplice, i pezzi sono pochi e pertanto, secondo il ben noto principio che quello che c'e' non si rompe, sono estremamente affidabili.

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ti ho parlato prima degli ammortizzatori a gas e ora aprofondisco il discorso spiegandoti la loro caratteristica e struttura.
Comincio col dirti che la loro struttura interna e' simile ad ogni altro ttpo di ammortizzatore.
Esiste un pistone con vari fori e sul quale sono montate le molle destinate a regolare sia la taratura in estensione che in compressione.
La grande differenza sta nel fatto che esiste una camera in cui e' stato immesso dell'azoto ad alta pressione.
La camera e' separata dall'olio mediante un diaframma che ne impedisce la miscelabilita' all'olio.

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i tentativi di montare molle morbide con ammortizzatori duri o molle dure con ammortizzatori morbidi non hanno mai dato alcun risultato positivo.
Nel primo caso la molla si comprime ma non puo' estendersi, cosicche' qualora si abbiano diversi urti sucessivi, alla fine si va a tampone ed il risultato e' quello di essere senza molle e senza ammortizzatori.
Nel secondo caso la molla dura trasferisce l'urto al telaio senza l'intervento dell'ammortizzatore ed il risultato e' un veicolo che rimbalza allegramente da una parte all'altra della strada.
Per le auto da corsa esiste il problema di dover provare diversi tipi di regolazioni sull'ammortizzatore, onde adeguarli ai vari tentativi sui carichi della molla e sucessivamente per adattare il veicolo ai diversi tracciati della piste.

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per quanto riguarda la taratura dell'ammortizzatorenon esiste una legge fissa, ma la regola generale prescrive che essa debba essere abbastanza morbida da permettere alla sospensione di mantenere il contatto con il suolo della gomma,
ovvero la molla deve potersi estendere senza fatica e consentire un trasferimento di carico soprattutto nei cambi di traiettoria e nello stesso tempo poter controllare la molla, in modo da interrompere l'oscillazione della sospensione subito dopo il rimbalzo.
Ne risulta che con una molla avente un carico molto alto necessita un ammortizzatore con una taratura molto alta e viceversa.

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il perche' della diversa taratura fra estensione e compressione e' facilmente intuibile se pensiamo alla funzione del complesso molla ammortizzatore.
Se prendi una buca la molla deve potersi comprimere quasi immediatamente, onde non trasmettere alla carrozzeria l'urto.
Se la taratura dell'ammortizzatore fosse troppo elevata, la molla ovviamente non potrebbe adempiere a questa funzione, ed il risultato sarebbe un gran colpo inferto ai punti di montaggio.
Assorbito il colpo, se la molla si scaricasse alla stessa velocita' con la quale si e' caricata, provocherebbe un rimbalzo pari al colpo ricevuto.
Dovra' pertanto scaricarsi molto piu' lentamente ed il rapporto migliore al quale si e' arrivati da anni e' proprio quello di circa 4:1.

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ritornando al nostro sistema di valvole trovi che esiste una differenza nella taratura di un qualsiasi ammortizzatore, fra estensione e compressione.
La prova piu' elementare si ha con un ammortizzatore smontato dalla vettura, provi ad estenderlo e farai fatica, se lo comprimi lo sforzo diventa molto esiguo.
Normalmente in un ammortizzatore stradale il rapporto e' di 4:1 ovvero l'ammortizzatore e' 4 volte piu' duro in estensione che in compressione.
A titolo informativo gli ammortizzatori da corsa su pista si scende a 3:1.
Per quelle da rally si arriva anche a 2:1 deve assumere il compito di assorbire in compressione, specie in caso di buche o atterraggi dopo i salti.

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per impedire l'ebollizione quindi bastava immettere nell'ammortizzatore del gas sotto pressione, separandolo dall'olio per mezzo di un diaframma, in modo che non potesse mischiarsi ad esso.
Il principio, sebbene non possa controllare la temperatura raggiunta dall'olio, annulla l'ebollizione e la formazione di bolle d'aria del mezzo viscoso.
Dall'applicazione di una legge fisica elementare, ottenne un brevetto che sicuramente gli frutto' un sacco di soldi.
Il brevetto venne acquistato verso il 1954 dalla fabbrica di ammortizzatori Bilstein che nel giro di pochi anni si costrui' una solida reputazione.

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il lavoro prodotto dal pistone che sale e scende produce, attraverso la viscosita' dell'olio, un grande attrito, il quale si traduce in una grande produzione di calore.
Specialmente nellemacchine da rally dove la serie di movimenti e' altissima e, per la frequenza e per l'estensione, l'olio puo' persino superare la temperatura di 150 gradi, con l'effetto che diventando molto fluido riduce l'effetto dell'ammortizzatore
stesso arrivando ad una vera e propria ebollizione con la formazione di aria che mischiata all'olio arriva ad annullare l'effetto, visto che l'aria non incontra nessuna resistenza nel passare attraverso le valvole.
Il problema venne affrontato da un francese, il dr. De Carbon, il quale applico' una elementare legge della fisica che dice: "Un liquido, che non sia completamente disaerato, bolle quando la tensione massima del suo vapore diventa uguale alla pressione esterna".

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Continuando a parlare di ammortizzatori auto...

Quando provi gli ammortizzatori, spingendo verso il basso con il tuo peso sulla carrozzeria, metti in azione solo la taratura dei piccoli movimenti.
Non e' una grande prova, ma ti chiarisce immediatamente se hai olio negli ammortizzatori.
Hai inoltre dedotto che la taratura dei piccoli movimenti controlla la massa sospesa, mentre quella dei grandi movimenti controlla la massa non sospesa, ovvero le sospensioni.
Del funzionamento di queste seconde valvole, puoi accorgertene solo attraverso l'uso dell'auto o mediante particolari attrezzature usate per le prove degli ammortizzatori.

Funzione delle valvole

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nel caso dell'assorbimento di una compressione da parte della sospensione, una buca o un dosso, in un veicolo in velocita', ti trovi di fronte ad un movimento rapidissimo e di grande estensione.
L'olio non potendo defluire in maniera rapida attraverso i fori fissi irrigidirebbe l'ammortizzatore a tal punto da bloccare il movimento di compressione dello stesso.
Il risultato sarebbe o il trasferimento dell'urto alla carrozzeria, o una rottura della sospensione.
A questo punto, l'olio premendo contro le valvole, le apre piu' o meno a seconda della pressione raggiunta e pertanto controllamente dall'altra.
Hai dunque, sia in compressione che in estensione due valvole, le quali controllano una i piccoli movimenti e l'altra, in parallelo alla prima, i grandi movimenti.

Tipi di valvole

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nel pistone quindi esistono due tipi di fori, un tipo rimane aperto sempre e si occupa dei piccoli movimenti, l'altro tipo e' chiuso mediante delle valvole le quali, a seconda della pressione che viene prodotta dal pistone nel movimento, si aprono piu' o meno, lasciando passare una quantita' maggiore o minore di olio.
I fori che rimangono sempre aperti si occupano dei movimenti abbastanza lenti, prodotti quindi da spostamenti della massa sospesa, della carrozzeria per capirci, soggetta a rollio e beccheggio.
I fori dotati di valvole invece, si occupano dei grandi movimenti e soprattutto di quelli veloci.

Ammortizzatori auto

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Per quanto riguarda gli ammortizzatori auto...

...Il funzionamento, molto semplice ed elementare, dell'ammortizzatore.
E' una macchina che, attraverso un moto lineare, produce un attrito fra le molecole di un mezzo viscoso, dove normalmente viene impiegato olio, producendo automaticamente calore.
Tutti gli ammortizzatori utilizzano un meccanismo semplicissimo, un pistone che scorre all'interno di un tubo riempito di olio.
Onde permettere il moto, il pistone deve essere forato, cosi' che l'olio possa defluire da una parte all'altra, offrendo peraltro una certa resistenza.

Moto oscillatorio

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la molla, raggiunta la massima compressione prodotta da una o un'altra causa, si scaricherebbe in un tempo pari o minore a quello impiegato a caricarsi, con il risultato che, dopo un'azione violenta, quale l'assorbimento di un urto con un dosso,
un sasso o una buca avremo una reazione altrettanto istantanea e violenta.
La cosa non sarebbe finita qui, poiche' la molla, quale mezzo elastico, innescherebbe immediatamente un movimento oscillatorio di su e giu', con conseguenze ben immaginabili per il tuo stomaco e quello degli occupanti oltre che per la controllabilita'
dell'auto.
Sarebbe simile alla guida di una barchetta durante una tempesta, con rollio e beccheggio portati al limite.

Importanza degli ammorizzatori auto

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bisogna che la gente cominci con il pensare che non c'e' solo da cambiare l'olio dopo i soliti chilometri percorsi, ma come noi abbiamo bisogno dell'auto, anche lei ha bisogno di noi per poterci offrire una affidabilita' che duri parecchio.
E' quindi un organo che, come le gomme, va controllato e sostituito ad intervalli regolari, invece viene spesso inconsapevolmente dimanticato.
Quando ti ho parlato delle molle ti ho detto che esse sevono ad assorbire le asperita' della strada, nonche' di opporsi al rollio e al beccheggio della massa sospesa.
Adesso ti diro' a cosa sevono e che compito hanno gli ammortizzatori auto.

Introduzione agli ammortizzatori

Il messaggio di oggi per quanto riguarda gli assetti e' il seguente:


dopo averti spiegato a cosa servono e qualche accenno a come si costruiscono le molle, passo ora a parlarti degli ammortizzatori, al loro servizio ed anche qui qualche accenno a come vengono costruiti.
Comincio col dirti che questo particolare e' il piu' sottovalutato dal normale guidatore che pensa che sia un organo che dura in eterno.
Questo non e' possibile pensando alle sollecitazioni che subisce ad ogni asperita', curva, frenata, accelerazione e ogni qual volta il veicolo si muove dalla sua posizione piana in cui si trova.
Quindi quando vai in officina per un chek-up magari prima delle ferie e il meccanico dice che c'e' da cambiare gli ammortizzatori, pensi che sia solo un modo per farti spendere soldi e non pensi che quando poi ti trovi in strada e devi effettuare una
brusca frenata ti trovi con l'auto che va da tutte le parti e che non si ferma nello spazio pensato.

Altri sistemi elastici

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altri approfondimenti che riguardano la molla li lascio ai preparatori i quali devono seguire delle regole ferree per portare un veicolo ad un giusto equilibrio e tenuta di strada atte a soddisfare le persone che vogliono acquistare quel tipo di vettura che non un'altra.
Le molle quindi sono il sistema elastico piu' diffuso.
C'e' stato un periodo in cui sembrava diffondersi il sistema della barra di torsione montata soprattutto al retrotreno (vedi molti modelli Peugeot), dove venivano montate un paio di barre di torsione le quali torcendosi tra loro in maniera opposta lavoravano in maniera da molleggio.
Questo pero' non e' stato un metodo molto diffuso a causa delle ristrette capacita' di assetti che poteva offrire.
C'e' stato poi l'avvento delle sospensioni idropneumatiche montate soprattutto da Citroen che poi le ha sofisticate con l'uso dell'elettronica ma anche loro con vantaggi di tipo costruttivo e di riparazione.

Tipi di molle

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molti costruttori per portare queste due forze a valori e tarature volute hanno creato vari sistemi per arrivare allo scopo voluto
Un sistema e' di creare delle molle aventi spaziatura progressiva, le quali caricandosi, portano a contatto fra loro alcune spire, che non collaborano piu' al movimento di flessione, lasciando il compito di assorbire carichi superiori alle spire rimanenti le quali, essendo in numero minore, richiedono un carico maggiore per poter essere flesse.
Altro sistema e' quello di costruire la molla con filo di diametro decrescente, arrivando al medesimo risultato sopradescritto, oppure si costruire la molla in forma conica invece che cilindrica in modo che le spire di maggior diametro collassino prima.

Forze con asse uguale

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salvo rari casi l'entita' di queste forze sono nettamente differenti e cio' dipende dai cinematismi o dal sistema di leve della sospensione.
Un caso dove le due forze sono quasi identiche sono le sospensioni di tipo McPherson, le quali agiscono quasi entrambe sul medesimo asse.
Altro caso potrebbe essere quello in cui un bilancere di eguale lunghezza abbia la stessa lunghezza da entrambe le parti come una bilancia.
In tutti gli altri casi le due cose non corrispondono affatto, poiche' mentre la ruota agisce su un braccio di leva lungo, la molla agendo all'interno, ne avra' sempre uno piu' corto.