Premessa.
Quando
si parla di personalizzazione dell'auto, due sono le correnti di
pensiero con le quali si ha a che fare: vi sono, da un lato, coloro
che ritengono di intervenire esclusivamente sull'estetica della
propria vettura; vi sono, dall'altro, quelli che invece pensano sia
più opportuno e gratificante intervenire - più o meno
approfonditamente - sulla meccanica. Ebbene, la rivisitazione
dell'assetto, intesa come sostituzione di molle e ammortizzatori, è
il tipico intervento di personalizzazione che mette d'accordo tutti:
coloro che desiderano maggiore soddisfazione nella guida e coloro
che vogliono invece migliorare solo l'aspetto estetico. Ma
proprio l'attenzione per l'aspetto estetico spinge a volte a
commettere eccessi o leggerezze che poi inevitabilmente si finiscono
col pagare su strada: infatti, è giusto che l'occhio abbia la sua
parte, ma ad essere privilegiato dovrebbe essere sempre e comunque
il buon senso. Il primo
intervento che di solito l'appassionato opera nell'ambito della
rivisitazione dell'assetto consiste nell'adozione di molle con
taratura più sportiva: del resto, c'è da dire che se tale
intervento viene effettuato senza eccessi ed esagerazioni nella
scelta dei componenti, sarà anche possibile evitare la sostituzione
di ammortizzatori ancora perfettamente efficienti.
Perché sostituire le molle?
I
motivi tecnici che spingono a favore dell'adozione di molle sportive
sono fondamentalmente due: l'abbassamento del baricentro del veicolo
e l'irrigidimento delle sospensioni. Si tratta di due obiettivi
che i produttori di questi componenti potrebbero soddisfare anche
separatamente, ma il buon senso e l'esperienza suggerisce di
abbinarli. Abbassare la scocca al suolo garantisce una maggiore
tenuta di strada dell'auto, grazie alla riduzione dei trasferimenti
di carico dinamici: in pratica, abbassare il baricentro limita il
beccheggio e il rollio. Per beccheggio si intende l'effetto del
trasferimento di carico longitudinale, la cui formula è
T1
= F1 (A / P)
in
cui T1 è il trasferimento di carico longitudinale, F1 è
l'accelerazione longitudinale, A è l'altezza del baricentro, P è
il passo del veicolo. Per
rollio, invece, si intende l'effetto del trasferimento di carico
trasversale; in questo caso la formula per ricavarne la portata sarà
T2
= F2 (A / C)
in
cui T2 è il trasferimento di carico traversale, F2 è
l'accelerazione laterale, A è l'altezza del baricentro, C è la
larghezza della carreggiata del veicolo. Ne
risulta che il beccheggio è maggiore nelle vetture con il passo
corto e il baricentro alto; il rollio è più accentuato nelle
vetture con baricentro alto e carreggiata stretta. Tuttavia,
bisogna sempre tener presente che ribassare l'auto determina anche
una riduzione della corsa delle sospensioni e quindi - per evitare
il prematuro fondo corsa - diventa necessario ricorrere a molle che
oltre ad essere più basse siano anche più rigide, ottenendo così
anche l'effetto - tutt'altro che secondario - di migliorare pure la
stabilità complessiva della vettura. Il rovescio della medaglia,
ovviamente, consiste in una riduzione del confort di bordo. E'
chiaro che su vetture concepite e realizzate per le competizioni ciò
non costituisce in alcun modo un problema (anche perché, tra
l'altro, l'asfalto degli autodromi è perfettamente livellato); ma
è altrettanto chiaro che nel caso di automobili che affrontano ogni
giorno le normali strade aperte al pubblico, una estremizzazione
dell'assetto potrebbe paradossalmente portare non solo ad una
naturale riduzione del confort, ma anche ad una diminuzione della
stessa sicurezza di marcia. L'errore
che molto spesso si commette è quello di voler trasformare - dietro
la spinta di motivazioni puramente estetiche - un'automobile
di serie in qualcosa di molto simile ad una vettura da competizione;
e così, per arrivare ad eliminare il vuoto tra il pneumatico e
l'arco passaruota che lo sovrasta, si finisce col ribassare
eccessivamente la scocca senza tenere più conto delle esigenze
tecniche: trasformare il proprio veicolo in una sorta di grosso kart
privo di molleggio e difficile da governare non è cosa molto
sensata, anche perché l'auto non è un oggetto statico da esporre
in vetrina, ma una macchina ideata per muoversi e viaggiare.
Insomma, migliorare rendimento e prestazioni dinamiche di una
vettura di serie è sempre possibile, ma basta pochissimo per
ottenere l'effetto contrario.
La rigidezza delle
molle. Quando
si parla di rigidezza di una molla, ci si riferisce alla resistenza
che la molla oppone al suo schiacciamento quando si applica ad essa
una forza esterna. Esercitando la medesima forza di compressione su
due elementi elastici diversi, quello che si accorcia meno rispetto
alla lunghezza iniziale è ovviamente il più rigido. La rigidezza o
"costante elastica della molla" viene misurata in N/mm
(Newton al millimetro) o in Kg/cm. Non
tutte le molle si comportano in modo lineare, ovvero rispondono ad
un incremento della forza con un accorciamento della lunghezza
proporzionale: ce ne sono alcune che si comprimono sempre meno
all'aumentare del carico che le sovrasta. Per tale motivo, per
conoscere realmente il comportamento di un elemento elastico, è
necessario servirsi di un grafico che riporti sulle ascisse lo
spostamento e sulle ordinate la forza applicata. Questo grafico
forza/spostamento si può definire "caratteristica della
molla" e permette di confrontare elementi elastici di tipo
diverso. Le molle lineari sono caratterizzate da un linea
retta, tanto più verticale quanto più rigida è la molla (poiché,
aumentando la rigidità, la deformazione subita a parità di
carico risulta minore).
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Il diagramma di
rigidità mette a confronto la molla originale (tratto verde)
e quella sportiva (tratto rosso), entrambe di tipo lineare. La
linea rossa, con una maggiore pendenza, è relativa alla molla
più corta (-1 cm) e rigida. Simulando graficamente il
montaggio dei due elementi elastici sulla sospensione, si
possono confrontare sia gli effettivi accorciamenti sia le
entità dei ribassamenti della scocca sotto l'azione del
carico. In ogni caso, sia sotto l'azione del carico
statico (linea azzurra) sia con 500 Kg (linea viola) di
spinta, il divario resta sempre di 3 cm.
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Se
invece il grafico non segue una linea retta, ci troveremo in
presenza di una molla non lineare: la sua caratteristica sarà tanto
più progressiva quanto maggiore è la tendenza ad incurvarsi
all'aumentare della sollecitazione.
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Il diagramma di
rigidità mette a confronto la molla lineare d'origine (tratto
verde) e quella sportiva (tratto rosso) di tipo progressivo e
di identica lunghezza. La linea rossa è inizialmente meno
inclinata, dunque la molla sportiva è più cedevole
dell'originale. Tuttavia, al crescere della sollecitazione,
essa aumenta rapidamente la sua rigidità invertendo la
situazione. Simulando graficamente il montaggio dei due
elementi elastici sulla sospensione, si possono confrontare
sia gli effettivi accorciamenti sia le entità dei
ribassamenti della scocca sotto l'azione del carico. In
condizioni statiche (linea azzurra), l'auto con la molle
sportive è più bassa di 3 centimetri. Quando il carico
raggiunge i 500 Kg (linea viola) il divario si riduce a poco
più di un centimetro (-6 cm contro -7,2 cm), mentre si
annulla quasi del tutto (-8 cm contro - 8,2 cm) con 600 Kg
(linea grigia). Nel caso in esame, la massima escursione delle
sospensioni (supposta poco oltre i 600 Kg) coincide sia
impiegando le molle di serie che quelle sportive.
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In
questo caso, al crescere del carico, la molla si comprimerà sempre
meno, aumentando di fatto la sua rigidezza in modo non
proporzionale. Il comportamento non lineare si ottiene in modi
diversi: variando la distanza tra le spire delle molle o anche
variando la sezione del tondino d'acciaio, oppure realizzando delle
molle di forma tronco-conica anziché cilindrica come per quelle
lineari. In tutti questi casi, aumentando la forza di compressione,
una o più spire entrano in contatto tra di loro, lasciando alle
rimanenti il compito di opporre resistenza alle sollecitazioni più
intense.
L'entità del
ribassamento. Ogni
serie di molle va ovviamente analizzata tenendo conto
dell'architettura delle sospensioni della vettura sulla quale sarà
poi montata. Tuttavia, è possibile tracciare un limite ideale tra
ribassamenti leggeri e ribassamenti più estremi. Il
buon senso suggerisce di limitare a circa 30 millimetri il
ribassamento "medio" del corpo vettura, in modo da non
incorrere in varie limitazioni. In tal caso, non è d'obbligo
sostituire gli ammortizzatori di serie, ammesso che essi siano
ancora in piena efficienza. Più che di un obbligo, in casi del
genere si potrebbe parlare di cosa consigliata: infatti, non fa
comunque mai male abbinare a molle più rigide delle originali
ammortizzatori con tarature più sportive, maggiormente frenati
nella risposta idraulica di circa il 25%. Con
ribassamenti più estremi, invece, diventa di fatto inevitabile la
sostituzione degli ammortizzatori con altri maggiormente frenati e
più corti degli originali; ciò sarà ancora più vero qualora
molle e ammortizzatori non siano coassiali. In caso di ribassamenti
del genere, il fai-da-te è decisamente sconsigliato poiché, se per
le molle sportive utilizzate per ribassamenti leggeri le verifiche
da effettuare sono tutto sommato limitate e alla portata di un
meccanico generico, altrettanto non si può dire per quelle più
estreme, molto più corte e rigide di quelle di serie: qui i
controlli d'efficienza e sicurezza si estendono - oltre che ai
tamponi di fine corsa - anche ai ripartitori meccanici della frenata
(ma solo per le vetture più anziane prive di ABS), ad eventuali
impedimenti nell'escursione delle sospensioni, al contatto tra la
carrozzeria o la meccanica e le ruote, al perfetto ancoraggio della
molla anche quando la sospensione è completamente estesa, alla
libertà di movimento degli ammortizzatori. Al termine degli
interventi meccanici, si passa alla verifica delle corrette
geometrie delle ruote, in particolare sull'avantreno (operazione,
comunque, sempre opportuna, anche in caso di ribassamenti modesti).
In ogni caso, non bisogna trascurare un aspetto importante legato al
ribassamento della carrozzeria al suolo: l'inclinazione assunta da
alcuni importanti organi delle sospensioni, ovvero i braccetti, i
tiranti dello sterzo e i semiassi. Infatti, se questi assumono in
condizioni statiche una posizione quasi parallela al terreno, in
presenza di molle molto ribassate si vengono a trovare in posizione
obliqua già in condizione statica di riposo: nell'ambito di un
assetto in condizioni originali, un tale orientamento delle
articolazioni si verifica solo quando il veicolo percorre una curva;
come se non bastasse, l'angolazione dei braccetti e dei tiranti
dello sterzo è destinata ad aumentare ulteriormente quando ad
affrontare una curva è l'auto con molle sportive.
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Il disegno mostra
la posizione statica di una sospensione originale a confronto
con una che utilizza molle molto più corte di quelle di
serie. A destra si può notare come gli organi di collegamento
tra la ruota e la scocca fortemente ribassata assumono un
angolo di inclinazione evidente, al contrario di quelli di
serie che risultano paralleli al suolo. Con ribassamenti
dell'ordine dei 30 mm circa, i braccetti delle sospensioni, i
semiassi e i tiranti dello sterzo si trovano ad operare
comunque in posizione obliqua che però, in genere, rientra
nelle tolleranze del progetto anche quando l'auto è impegnata
in curva.
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Ciò
potrebbe causare vari tipi di anomalie, poiché non è detto che
tali geometrie siano state considerate in fase di progetto. Le
variazioni di convergenza e campanatura in marcia, soprattutto in
curva su fondi sconnessi, potrebbero diventare considerevoli e
repentine, causando anomale e brusche variazioni di sterzatura delle
ruote. Quando si utilizzano molle fortemente ribassate, c'è da
considerare anche di quanto si è abbassata la scatola dello sterzo.
Per lo stesso motivo, in particolare se l'auto è a trazione
anteriore, l'inclinazione dei semiassi potrebbe causare problemi di
usura dei giunti omocinetici, solitamente dal lato del cambio.
L'assetto ribassato.
L'assetto
è la posizione che il veicolo assume rispetto ai tre assi che
passano per il suo baricentro (longitudinale, trasversale,
verticale). In genere, questo termine è usato
"impropriamente" per indicare soltanto l'altezza da terra
dell'avantreno e del retrotreno, ma esso rende comunque l'idea e
pertanto lo intenderemo in tal senso. Effettuando
correttamente la misura dell'altezza sui due assi, si può notare
che anche sulle vetture di serie, spesso - seppur di poco - non
coincidono. Solitamente è il retrotreno ad essere più alto (anche
perché il progetto tiene conto dell'aggravio di peso di eventuali
passeggeri e di bagagli). Ad ogni modo, prima di sostituire le
molle, è d'obbligo misurare l'altezza da terra in corrispondenza di
ogni ruota e ripetere l'operazione anche dopo aver sostituito le
molle. Pur non essendo una regola, è probabile comunque che
l'abbassamento dell'avantreno risulti leggermente maggiore rispetto
a quello del retrotreno, almeno quando si acquista un kit completo.
In genere, si preferisce questa configurazione per compensare
l'handicap delle molle più dure all'anteriore; tale maggiore
durezza, infatti, potrebbe limitare il trasferimento di carico in
frenata e nell'inserimento in curva della vettura, facendo perdere
incisività alla manovra. Ad ogni modo, l'assetto è una materia
troppo complessa per essere considerata unicamente dal punto di
vista delle altezze da terra sui due assi, e dunque le cose
potrebbero andare diversamente da quanto ipotizzato. Vi sono auto
che nonostante la "coda bassa" riescono ad assicurare una
guidabilità spettacolare, ma ce ne sono anche altre che pur col
retrotreno più alto sono altrettanto efficaci. La realtà è che è
opportuno non schierarsi mai da una parte o dall'altra per partito
preso, ma bisogna analizzare e sperimentare le varie soluzioni prima
di convincersi di essere giunti al top delle prestazioni ottenibili;
per andarci vicini è consigliabile non alterare troppo
l'architettura di base dell'auto, ma cercare di perfezionarla
operando con metodo e con una modifica alla volta.
Verifiche.
Dopo
aver effettuato le modifiche, sarà opportuno procedere con le
seguenti verifiche:
-
controllare che l'ammortizzatore non arrivi a fondo corsa con la
massima compressione della sospensione;
-
accertare che l'altezza dei tamponi di fine corsa non risulti
eccessiva;
-
assicurarsi che le parti meccaniche, le tubazioni dei freni e le
ruote non sfreghino sulla carrozzeria;
-
verificare, se presente, il corretto funzionamento del ripartitore
meccanico di frenata;
-
se la differenza d'altezza da terra tra i due assi, rapportata a
quella d'origine, è variata molto, è necessario eseguire con
cautela le prove dinamiche di stabilità;
-
ribassare l'assetto altera le geometrie delle ruote: è quindi
sempre obbligatoria una verifica dal gommista.
Molle ribassate: pregi e difetti in sintesi.
PRO
-
Tenuta di strada
-
Stabilità
-
Frenata
-
Estetica
-
Rollio ridotto
-
Beccheggio ridotto
-
Precisione di sterzo
-
Reattività dinamica
CONTRO
-
Comfort
-
Tenuta di strada su fondi a scarsa aderenza
-
Tenuta di strada e stabilità su fondi sconnessi
-
Difficoltà nell'affrontare le rampe dei garage
-
Per ribassamenti superiori ai 30 mm, maggiore difficoltà di messa a
punto
-
Le sospensioni rigide richiedono maggiore perizia nella guida
Materiale
tratto da ELABORARE n° 85. Testi e disegni di Piero Plini.
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