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1.
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.
2.
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.
3.
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.
4.
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.
5.
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.
6.
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.
7.
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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