Telaio grande dilemma del progettista

Avete presente che cosa è successo a Losail 2008 per Dani ?  In una settimana la Honda ha ridisegnato il telaio, lo hanno fatto arrivare la notte prima della gara, avranno lavorato come pazzi ricostruendo la HRC di Dani che li ha ripagati andando a podio, terzo,  siccome lo definisco un MIRACOLO sarà meglio spiegare perchè.

Prima una altro esempio in negativo questa volta, parliamo  di oscillazioni ed ondeggiamenti che spesso si vedono in gara, anche se tendono a scomparire nelle MotoGP di oggi .

Vale cadde nell’ultima gara di Valencia 2007, in prova, non riusci a contrastare i due moti combinati (oscillazione ed ondeggiamento) della M1 che a quella velocità circa 160-170 km/h hanno una componente molto forte, anche perchè Vale era in apertura di gas e quindi la gomma posteriore stava cominciando a spingere al massimo. Il rilascio del gas in quel caso fa spesso si che il manubrio ha un ritorno violento, tenerlo aperto comunque aumenta il momento di ondeggiamento un bel dilemma. Vale ha cercato di riprendere con la forza la M1 ed il risultato lo sappiamo tutti è stato che il ritorno violento del manubrio gli ha rotto un paio di ossa nella mano, pensate quindi che acciddenti di colpo si è preso. Non si è fatto male cadendo per terra, ma perchè il manubrio lo ha colpito a mo di mazza da baseball.  Lo stesso è poi successo a Dani durante i test invernali 2008 . Allora viene da domandarsi ma come è possibile che pilti con tale esperienza abbiano problemi di questo tipo? Come è possible che con tutta questa elettronica di supporto succeda ancora quello che succedeva tanti anni fa?

Una moto consiste di due parti mobili:

1. il telaio posteriore, con la gomma, pilota, motore, serbatoio di carburante.
2. Il forcellone anteriore con la ruota anteriore innestato al telaio dal canotto di sterzo.

Quindi queste due parti sono tenute insieme da un sitema libero che è il canotto dello sterzo solidale con il telaio (posteriore). Quando la moto si piega in curva le gomme hanno una forza laterale di slittamento che aumenta con l’angolo di piega, queste forze da un punto di vista pratico si possono considerare come delle forze che si contrastano come se fossero una molla compressa.

Tenendo a mente questo modello molto semplificato,  l’asse di sterzo è un punto di contenimento in quanto non può muoversi lateralmente. La moto può essere considerata come due sistemi separati ognuno avente un solo punto di libertà ( il canotto dello sterzo )

Il telaio anteriore ( forcella ) oscilla intorno all’asse dello sterzo sul quale si applica la forza di spinta laterale della gomma anteriore ed il telaio posteriore che oscilla intorno all’asse dello sterzo,  la forza laterale della gomma posteriore  si applica con una leva proporzionale alla lunghezza che esite fra il passo della moto (distanza fra i due assi delle ruote) e l’asse o il punto di contatto al suolo della gomma medesima.

A complicar eil tutto n curva esite anche la diffeenza di percorso che fanno le due ruote, perche’  l’anteriore segue una percorso diverso dalla ruota posteriroe.

 

I due modi oscillatori sono come già accennato sopra:
Una oscillazione del sistema anteriore che si chiama moto oscillatorio
Una oscillazione del sistema posteriore che si chiama ondeggio.

Oggi grazie all’elettronica questo tipo di comportamento lo si vede di meno   perchè il TC che evita l’ingresso brutale della potenza sulla ruota posteriore aiuta a contenere l’ondeggio,  della ruota posteriore rispetto l’anteriore con il relativo taglio di potenza.

Due considerazioni:
Ma come e possibile allora di avere ogni tanto il fenomeno visto sopra se si ha tutta questa elettronica ?
Ebbene l’intervento dell’elettronica deve prevenire questi fenomeni, se per un problema di gomme, perdita di aderenza all’ improvviso o per  errore del pilota , ciò avviene non ci si può fare nulla e dipende anche dal set-up della moto come % di intervento del TC e del tempo di intervento.

Oggi con l’integrazione nella ECU delle piattaforma inerziale  si riesce anche a controllare  meglio questi due fenomeni fisici onde evitare di entrare in questa situazione deprecabile dalla quale difficilimentre se ne esce.  Ma perchè una volta entrati in questa situazione di moto oscillatorio e ondeggiamento il TC non riesce a correggerelo  ma al massimo solo a prevenirlo ?

Questo non ve lo so dire bisognerebbe farselo spiegare da un tecnico di software della moto. Faccio solo un’ipotesi, se la moto si scompone così tanto il TC potrebbe anche peggiorare la situazione perchè fa la cosa più  sbagliata togliendo potenza. Ma ripeto non lo so. Sicuramente con l’utilizzo delel piattaforma inerziale si puo’ sapere se è il caso di intervenire o no in quanto si hanno tutte le informazioni di movimeno anche se minime sui tre assi della moto, in più se ne conosce la componete di accelerazione, se avviene in una direizione sbagliata rispetto quella che ci si aspetta è ovvio che la moto sta scomponendosi.

Il fatto è che è successo anche a Casey, cosi come a Dani,  Vale e tanti altri,  quindi è un limite del software che evidentemente non è in grado di recuperare questa situazione.

Chattering e rigidità del telaio:
Oggi le prestazioni formidabili delle 800 hanno forzato chi le progetta a sviluppare il sistema anteriore , telaio e forcella, ad un livello elevatissimo di rigidità.  Questo perchè il carico che subisce la forcella anteriore in frenata è tremendo. Durante la frenata la forza contrastante delle gomme spinge indietro la base della forcella mentre la massa del pilota e della moto spinge in avanti all’altezza del canotto della forcella. La componente di queste due forze fa flettere gli steli della forcella,  pensatele in una staccata a 320 km/h dove ci sono in gioco delle forze anche di 1,6-1,7 G,   l’unico modo per minimizzare queste due componenti è creare delle forcelle estremamente rigide in senso di marcia che è appunto il senso della frenata ( longitudinale ).

L’irrigidimento della forcella anteriore e della parte del telaio (canotto etc.) che la sostiene risolve brillantemente il problema della frenata,  ma purtroppo un sistema anteriore cos rigido non appena si inizia la piega comporta il “chattering” che cosa succede ?

Quando la moto si piega il contatto della gomma passa dal centro alla spalla, la spinta della pista lavora sempre in verticale, ma la pista non è una superfice perfetta e piccole imperfezioni si trasferiscono dalla gomma alla forcella, purtroppo essendo la moto piegata si trasferiscono lateralmente … e lateralmente la nostra forcella non assorbe un bel niente perchè oltretutto per essere rigida longitudinalmente lateralmente è come se fosse di cemento armato. Questo problema fa si che la moto perde qua e la contatto con la pista questo è il “chattering”.  Queste vibbrazioni si trasferiscono dalla ruota su per la forcella fino al telaio che  è l’unica parte della moto che le può assorbire.

Per il pilota è un incubo perchè proprio in curva si trova a perdere aderenza e quindi prestazioni.  Se il telaio è troppo rigido il “chattering” non lo si riesce ad eliminare se è troppo flessibile in frenata (vedi sopra) flette e si frena di meno … un bel dilemma.

Il progettista deve quindi trovare un compromesso fra tutte le forze che coinvolgono il comportamento dinamico del telaio senza perdere di vista le caratteristiche del pilota,  siccome sono dei prototipi è più che evidente se du e piloti hanno stili di guida molto differenti hanno bisongo di regolzioni differenti ed al limite ,  se non ci si arriva con le regolazioni, bisogna fronirli di telai con caratterisitche differenti.

Tornando al primo paragrafo, la Honda ridisegnò il telaio di Dani proprio perchè aveva un notevole problema di chattering che in più rovinava anche rapidamente le gomme, appunto l’altra variabile sono le gomme,  già perchè  se con un certo setup di telaio e sospensioni non ho “chattering” cambiando gomma,  più  morbida o più rigida eccolo apparire di nuovo.

Quindi quello che ha fatto la Honda in una settimana è un vero MIRACOLO.

Sostengo solo che queste 800 super computerizzate, relativamente  più facili da guidare, hanno contribuito in modo allarmante a far diventare un mondiale che dovrebbe essere prima dei piloti, poi delle moto e poi delle gomme tutto l’opposto,  qui quello che contano sono le gomme, poi imbroccare il migliore equilibrio attraverso tutti i possibili setup del software ed ovviamente delle regolazioni meccaniche e della scelta delle gomme se si arriva a questo punto si vince,  se no si scivola.

Concludo con un’affermazione di Briggs ( meccanico di eccellenza di Vale) che sul suo blog tempo fa scrisse che queste 800 rispetto le 1000 che le precedevano sono difficilissime da regolare in quanto sulle 1000 si cambiava una regolazione di 1 mm e non succedeva quasi nulla, sulle 800 si sposta di un decimo , si avete capito bene  ha scritto “di un decimo”  e la moto cambia completamente comportamento in  pista si ha un’ altra moto.