Angoli Caratteristici e Geometrie dell’Assetto.
incidenza
Ci sono tre angoli caratteristici principali di allineamento delle ruote, che determinano il modo in cui ciascuna ruota è posizionata rispetto all’auto, al terreno e l’una all’altra:
Il Camber o Campanatura, il Caster o Incidenza ed il TOE o Convergenza.
- Camber o Campanatura: ossia l’angolo che si crea tra l’asse verticale della ruota e la perpendicolare sul terreno. E’ positivo quando la parte superiore della ruota punta verso l’esterno del passaruota: ricordate le vecchie FIAT 500? E’ invece negativo quando la parte superiore della gomma punta verso il centro dell’auto: particolarmente evidente su vecchie auto sportive.
- Caster o Incidenza: è l’inclinazione all’indietro o in avanti dell’asse dello sterzo quando si guarda l’auto di fianco. Più precisamente si tratta di un angolo tra i punti di rotazione dell’asse di sterzo superiore e inferiore. Nel caso di una diffusissima sospensione McPherson, i rispettivi punti sono i montanti del perno superiore e il giunto sferico nel braccio di controllo inferiore. Il caster positivo (+ ve) è quando il perno superiore è dietro al perno inferiore, è invece negativo (-ve) è quando il perno superiore è di fronte al perno inferiore.
- Toe o Convergenza: è il più “classico” degli angoli caratteristici. E’ l’angolo che formano le ruote, guardando l’auto dall’alto, con l’asse longitudinale della macchina. Più semplicemente è la differenza di distanza tra la parte anteriore delle gomme tra di loro e posteriore degli stessi pneumatici tra di loro; espressa in pollici o millimetri. La convergenza è neutra se la distanza tra il fronte e il retro delle ruote è uguale. Toe-in (convergenza chiusa) se la distanza tra le ruote opposte è maggiore nella parte posteriore. Toe-out (convergenza aperta) se la distanza tra due ruote opposte è maggiore nella parte anteriore delle due gomme.
Mentre gli angoli di Camber e Convergenza si riferiscono direttamente alla ruota, il Caster è una misura della geometria della sospensione.
Su cosa influiscono gli angoli caratteristici delle Ruote?
In generale un modo semplice per aumentare le prestazioni in curva (a parità di pneumatici) è quello di creare una campanatura molto negativa.
Per la maggior parte delle auto da strada ad alte prestazioni, un’impostazione di campanatura adatta è compresa tra -1,0 e -2,0 gradi. Il vantaggio è che quando la forza centrifuga durante le curve strette fa sì che il corpo della vettura ruoti verso l’esterno, le ruote esterne che subiscono il peso della forza in curva. Si troveranno quindi più dritte rispetto al suolo, massimizzando il contatto del battistrada con l’asfalto. Migliorando quindi l’aderenza. Tuttavia, una campanatura molto negativa può avere effetti negativi non solo sull’usura più evidente degli pneumatici. Ma anche sulle prestazioni, nonché sulla sicurezza, la stabilità e il piacere di guida. Perché ricordiamoci che, in condizioni di marcia rettilinea o di curve veloci, l’impronta a terra delle gomme sarà inferiore. Pertanto anche le più semplici modifiche alle geometrie dell’assetto delle sospensioni dovrebbero essere fatte con attenzione da professionisti.
Un angolo di Caster molto positivo è quasi sempre abbastanza utile, in quanto i benefici superano di gran lunga qualsiasi effetto negativo.
I benefici dell’incremento consistono nell’incremento del camber negativo dinamico, una migliore stabilità alle alte velocità ed un miglioramento del feeling dello sterzo e sensibilità. Ma lo sterzo diventa più pesante e diminuisce un po’ la prontezza in ingresso delle curve lente. E’ comunque molto complesso modificare l’angolo di Caster, perché bisognerebbe intervenire pesantemente sulle geometrie dell’avantreno. Alcuni hanno la malsana idea di abbassare il retrotreno dell’auto in maniera molto maggiore rispetto all’avantreno. E’ vero che come risultato ottengono un aumento dell’angolo di incidenza, ma nello stesso tempo scompensano la distribuzione dei pesi.
La convergenza in genere, tra gli angoli caratteristici, sulla maggior parte delle auto da strada, è impostata tra neutra e leggermente chiusa.
Generalmente (e potrà sembrare strano), la convergenza chiusa (TOE-IN) migliora la stabilità e riduce il nervosismo, mentre la convergenza aperta (TOE-OUT) migliora la prontezza in curva. Il problema che una convergenza particolarmente aperta peggiora nettamente la stabilità del veicolo e diminuisce il ritorno dinamico dello sterzo. In pratica, esagerando con questa geometria dell’assetto, bisognerà raddrizzare lo sterzo a mano dopo una curva perchè verrà meno la tendenza naturale dello sterzo a raddrizzare le ruote. Inoltre aumenta di molto l’usura del battistrada degli pneumatici anteriori. Il consiglio è di non settare mai una convergenza aperta per un’auto che non ne sia dotata già in origine.
Altre Geometrie dell’assetto dell’avantreno:
L’inclinazione dell’asse di sterzo (SAI) è una misurazione simile all’incidenza, poiché è una misura angolare dei punti di rotazione dell’asse dello sterzo superiore e inferiore, ma a differenza dell’incidenza che viene misurata dal lato, l’inclinazione dell’asse di sterzo è misurata dalla parte anteriore della macchina. In pratica è l’angolo che si forma tra la verticale e la linea che congiunge gli snodi sferici ai duomi. Chiaramente si tratta di un angolo che dipende molto dallo schema di sospensioni previsto da una macchina e che non potrà essere variato se non intervenendo sul telaio e/o sui bracci delle sospensioni.
L’angolo di spinta è la differenza degli angoli di convergenza individuali delle ruote posteriori. Se l’angolo di convergenza individuale di ciascuna ruota posteriore non è uguale, le ruote posteriori cercheranno di ruotare l’auto dal retro, come da un timone su una barca.
