Fino al 2004 la moto e casa che vinceva allegramente i mondiali era la HRC 1000 4t, della Honda con sopra Rossi, poi Rossi se ne andò alla Yamaha e si sedette su di una moto il cui albero motore girava al contrario e per due anni di fila non ce ne fu per nessuno. Poi di titoli ne portò ancora alla casa del diapason, uno ne portò anche grazie a Lorenzo, sempre seduto sulla stessa moto controrotante.
Le moto stradali hanno tutte l’albero motore che gira nel senso di marcia a parte un’eccezzione del passato, la Ducati 750 girava al contrario. Nelle motoGP la Yamaha sui 4T lo ha sempre fatto e lo continua a fare, ma bisogna anche considerare che circa dai 3 ai 5hp, grosso modo se ne vanno per via dell’ingranaggio fra albero motore e cambio per poi far girare il tutto in senso marcia. Se sono veramente 5hp nella classe 800 sono tanti, allora perchè la M1 continua ad usare questo sistema ?
Cosa vuole dire intanto il fatto che l’albero motore gira nel senso di marcia, quindi quello delle ruote ? Sia le ruote che l’albero motore fanno da giroscopio alla moto e la tengono bella dritta e stabile, se si cerca di contrastare queste forze, provare a dare un piccolo colpetto in avanti ad uno dei due manubri e dopo una piccolo serpeggiamento la moto torna bella stabile. Altrettanto quando si curva bisogna vincere questa forza notevole, spingendo sul manubrio si fa scendere la moto all’angolo voluto, si dice guidare in cotrosterzo, chi sa pilotare le moto non piega con il corpo piega con il manubrio in controsterzo, il corpo serve solo per bilanciare la moto non per piegarla. (Adesso Smeriglio mi smentisce)
Il fatto è che in pista i piloti non vogliono tutta questa stabilità ma anzi vogliono una moto che scenda molto rapidamente in piega con minimo sforzo e che quindi segua la traiettoria impostata senza alcuna tendenza a raddrizzarsi, quindi una moto instabile rispetto l’esempio di sopra, certo cecrcano un compromesso fra velocità di inserimento ed instabilità, non è che poi la moto sia instabile basta verdere girare la M1 sembra su di un binario, però occhio quello è anche il manico del pilota ed il suo stile di guida.
Si può aiutare questo fenomeno raddrizzando fino ad un certo punto la forcella anteriore, aumentando cosi’ l’instabilità del telaio, comunuqe la forza giroscopica aumenta progressivamente in funzione della velocità e quindi dell’aumentare dei giri delle ruote. Nella moto ci sono anche altre forze giroscopiche, ed appunto una di queste è l’albero motore.
Se la rotazione delle due ruote è seguita dalla rotazione del motore queste tre forze si sommano. Vedere figura:
Nella prima grafica diamo arbitrariamente il valore di 5 e 3 rispettivbamente alla ruote anteriore e posteriore e 2 all’albero motore il totale delle forze sarà 10.
Al contrario se l’albero motore gira al contrario delle due ruote la sua forza giroscopica si sottrae. Vedere figura qui sotto:
quindi nell’ immagine qui sopra avendo l’albero motore che gira al contrario la forza andrà sottratta, ed il totale farà 6. Sono valori arbitrari ma il rapporto è corretto.
Chiaro che la M1 è più instabile ma entra fulmineamente in piega .. che cosa pensate preferiscano Valentino o Lorenzo?
Esiste anche una’ altra considerazione fra un motore 4 in linea ad uno a V (HRC) o L (Ducati) che sono “stretti” per loro natura rispetto al quattro in linea. Vedere rappresentazione grafica qui sotto:
Nell’immagine ho ipotizzato un 4 in linea con un ingombro grosso modo orrizzontale largo come la carenatura, possiamo considerarlo largo quasi il doppio del “V” o dell’ “L” rispettivamente HRC e Desmo, anche se ni realtà’ di fatto è più compatto di quetsa rappresentzione ma è per capirci meglio. La riga rossa rappresenta l’ingombro dell’ albero motore che ruotando la moto per entrare in piega si sposterà dal punto A al punto A’ seguendo la riga gialla, tutto questa massa da spostare si oppone allo spostamento, cosi’ come avviene per le ruote, tendenzialmente la forza centrifuga delle ruote e dellàalbero motore vogliono mantenere dritta la moto. Siccome il 4 in linea ha un albero motre ben largo la forza centrifuga si distribuisce su tutta la sua lunghezza contrastando il nostro sforzo nello spostarlo da orizzontale ad inclinato.
Se consideriamo l’ingombro dell’ albero motore di un motore a “V” la metà della riga rossa, sarà evidente che la massa che segue lo stesso percorso del 4 in linea dalla A alla A’ definito dalla riga gialla sarà minore e quindi richiederà meno sforzo per piegare la moto, cioè per vincerne l’effetto giroscopico . Quindi un motore stretto influisce meno sulla resistenza al cambio rapido di direzione.
Ma non c’e solo questo vantaggio nell’ avere il 4 in linea della M1 che gira al contrario, esiste anche il fatto che se il motore gira in direzione di fronte marcia al momento del via e quando si esce di curva ha la tendenza ad alleggerire l’avantreno, proprio quando ho bisogno di tenerlo giù per sfruttare maggiormente l’accelerazione. Non e’ molto ma sono sempre chili di spinta che si aggiungono al peso del pilota che si sposta in avanti per contrastare il movimento della forcella che si scarica.
Oggi risolvono in parte questo problema con la gestione elettronica dell’ erogazione di potenza, Dani sulla HRC lo aveva a suo tempo risolto in partenza con il blocco meccanico della forcella anteriore a pacco. Dani essendo leggero aveva dei problemi a tenere l’anteriore attaccato alla pista mentre partiva a razzo, la M1 avendo il motore che gira al contrario ne risente molto di meno quindi accelera più “piatta” ed esce anche di curva più “piattà ha quindi risolto il problema sia in partenza che in uscita di curva. Oggi per regolamento la HRC non può più sfruttare l’astuzia della forcella anteriore a pacco quindi deve appoggiarsi al software per risolvere la tendenza ad alzarsi troppo davanti in accelerazione, cosi’ come lo hanno anche risolto in Ducati.
Ecco qui che si comincia a capire che magari è meglio giocarsi 5hp ma avere una moto che ha delle caratteristiche di gudabilità sia in curva che in accelerazione e cambi di direzione formidabili.
La M1 ha anche un altro vantaggio sulla concorrenza, anche se resa instabile ha però il forcellone posteriore un pochino più lungo se paragonato a tutte le altre moto. Il forcellone più lungo aumenta moltissimo la stabilità di guida in curva, quindi si può mantenere una velocità di percorrenza più elevata.
Furosawa, che in fatto di sospensioni la sa lunga, ha dato a Vale una moto instabile ( ma dipende dal pilota decidere quanto instabile ) ma con una stabilità eccezzionale di percorrenza di curva ed aggiungerei anche in staccata, visto che a questi livelli continuano a frenare anche in piega ….. che cosa succede quando si frena in piega ? Molto semplice la moto tenderebbe a raddrizzarsi provateci per credere. A meno che abbia meno stabilità quindi si raddrizzerà di meno perchè il pilota la tiene giù più facilmente.
Questa rapidità nell’esecuzione dei cambi di direzione è anche quello che ha fatto fare dei bei voli a Lorenzo il primo anno , vi ricorderete il volo che ha fatto in Cina nel cambio di direzione nella S , quando lo stesso Valentino commentò non la può guidare con i cambi di direzione di una 250. Finit i voli e finito l’apprendistato, Lorenzo con la M1 ha dei cambi di direzione rapidissimi ed anche fluidi e come dicono tutti sembra incollato all’asfalto, molto viene da lui ma molto viene anche dalla M1 che glielo consente di fare.
aseb,bravo complimenti come detto, io sono come i bambini, ci vogliono i disegni xké io capisco, ma allora ieri ho capito il contrario?? O ALLORA HANNO SPIEGATO MALE? cio vuol dire allora che alla ducati non hanno lo stesso sistema della m1 e che il loro albero motore gira in senzo contrario delle ruote e questo fa che hanno problemi di allargammento in curva cosa che stoner sapeva evitare con il suo modo di guidare e che per gli altri ,valentino compreso diviene un handicap
Bello articolo Aseb, bello e spiegato in modo semplice. immagina che l’ho capito pure io :).
a parte il nuovo disegnio del retrotreno e il monoamortizatore, come segniala manziana nel altro articolo su la DD16 (GP12) e, probabile che Rossi/Burges hanno proposto/consigliato a Preziosi anche un motore controrotante (???)
No non ha molto senso per un “L” stretto come lo e’ il Desmo. Su di un 4 in linea che comunque sia e’ piu’ largo conta anche l’ingombro trasversale , cioe’ se guardi dal davanti la M1 e la Ducati (bisognerebbero che fossero senza carena, magari aggiungo un’immagine nell’articolo) e consideri la distanza che deve percorrere l’estremita’ dell’albero motore dalla posizione orrizzontale della Desmo a raggiungere l’angolo di piega massimo, tale distanza (arco di cerchio) e’ molto piu’ breve di quella della M1 per quetso l’effetto giroscopico di un motore che gira a quel modo si snete di piu’ su di un 4 in linea che su di un L stretto. La distanza che percorre l’estermita’ del motore per andare in piega e quindi inserire la moto in curva fa resistenza con lo sforzo del pilota che la inclina.
@Terrasanta, la Ductai ha il motore ed il suo albero che girano nel senso delel ruote come tutte le moto (immagine 1) , solo la M1 motoGP ha l’albero motore che gira al contrario (immagine 2).
dunque avevo capito bene ieri perô dopo mi sono impappinato come sempre e anche mi ha fatto impappinare il disegno che presentava 2 yamaha
allora mi ripeto xke ducati e i suoi ingegneri non fanno un tentativo a livello motore non so come fare sia girarlo sia cambiare il senso di rotazione agendo sugli scoppi per stabillizare meglio la moto????? RENDENDOLA PIU FACILE DA GUIDARE COME LA M 1.
Non credo che il problema di stabilita’ della Desmo sia il motore, caso mai lo e’ nel momento che diventa una parte integrale del telaio, che e’ poi la filosofia di questa GP.
Quello che di solito chiede Valentino e’ una moto con il motore un tantino alto molto caricata sull’anteriore e con una buona percorrenza di curva neutra, in piu’ dotata di una certa flessibilita’ di telaio.
La Ducati di oggi e’ rigidissima, in percorrenza di curva non e’ neutra ma va corretta perche’ va in sovrasterzo (allarga le curve da sola) il motore e’ abbastanza in basso, ma di positivo ha un gran motore e spinge moltissimo con la sospensione posteriore.
Devono quindi togliere il sovrasterzo cosa che hanno gia’ cominciato a fare con la 800 di oggi e le regolazioni disponibili, poi dovranno alzare il motore che essendo a L probabilmente l’unico modo sara’ ruotarlo, ruotandolo dovranno ridisegnare il basamento dove c’e’ il cambio e forse fanno un telaio in un pezzo unico monoscocca in alluminio sotto al quale appendono il motore risolvendo il problema della flessibilita’ totale del mezzo ma senza perdere l’ottima aderenza della ruota posteriore. Facile a dirlo piu’ che a farlo.
Il nuovo 1000 gli dovrebbe consentire anche un certo miglioramento in guidabilita’ essendo a parita’ di potenza meno impiccato dell’ 800.
Sono tutte supposizioni.
Ricordiamoci che i prototipi sono una coperta corta se tiri da una parte scopre l’altro lato, un compromesso non e’ sempre facile da trovare.
Oh mio Dio aseb l’ho capito :)…grazie :)……..io sono zero in queste cose ma il post è stato davvero chiaro!!!
Come dice terrasanta poi…le immagini aiutano :)!!!!!
@aseb
un bel corso a tutti quanti quando lo metterai in piedi? 🙂
Grande Aseb!! Stavolta ho capito pure io… Speriamo che in Ducati trovino una via di mezzo per migliorare…
Ciao Aseb, io credo che i problemi sull’avantreno siano due,
1° il telaioAirbox ha una torsione eccessiva attorno all’asse longitudinale di marcia, cioè quando Vale piega, le forcelle tendono a ruotare (millimetricamente) attorno all’asse longitudinale di marcia per assorbire le asperità dell’asfalto,
questo migliora l’aderenza sullo sconnesso però non fà capire qual’è il punto vero di aderenza, perchè con un assetto rigido la ruota davanti la perdi sempre allo stesso punto, e l’eccessiva torsionalità potrebbe causare il problema di sottosterzo accusato da ROSSI, per capire quello che dico guardatevi questo video http://www.youtube.com/watch?v?=18mhB5bUf1I , al Minuto 5:13 “LIBERTA’ DI SCEGLIERE RIGIDEZZA FLESSIONALE E TORSIONALE” , poi al minuto 6:0.
?2° la flessione longitudinale dell’AIRBOX ovvio in frenata fà guadagnare perche le forcelle raddrizzandosi (si riduce l’angolo rispetto alla verticale e quindi interasse) portano la distribuzione dei pesi in avanti !! MA il punto NEGATIVO è il momento di rilascio dei freni per l’ingresso in curva !! perchè propio in quel momento le forcelle ritornano nella posizione più angolata !! in pratica ruotano in avanti attorno al fulcro rappresentato dell’airbox creando in effetti un alleggerimento dell’ anteriore facendo perdere la confidenza !! l’alleggerimento della ruota anteriore è ovviamente compensato dalle molle delle forcelle.
Potrebbero usare un airbox più rigido ma telescopico(con precarico regolabile con elastomero o molla) nel punto perno dello sterzo, così da poter accorciare l’airbox durante la frenata e quindi portare più carico all’anteriore senza avere l’effetto negativo al rilascio dei freni che fa alleggerire la ruota anteriore!! e quindi la forcella non dovrebbe compensare ed avrebbe un funzionamento più lineare !!
Cioa Federico e benvennuto nel nostro blog, com evedi ho pubblicato la tua interessante immagine a cui tu riferivi per un airbox con possiblita’ controllata di flettere, cosi’ non serve aprire il link.
La tua analisi e’ interessante anche se penso che 1 mm di flessione per una forcella di MotoGP e’ un pochino troppo, qualche decimo basta perche’ come scrivi siamo a livello longitudinale quindi lo spostamento sul profilo della gomma sarebbe notevole.
Quello che tu scrivi e’ formalmento corretto ma come sempre c’e’ un “ma” cioe’ devi prendere anche in consideraizone la deformazione della gomma che dipende anche molto dallo stile del pilota dalla mescola e dalle cratteristiche elastiche della carcassa, il progettista del telaio ne deve assolutamente tenere conto.
Se partiamo dal presupposto che le Bridgestone sia Vale che Niki non riescono a metterle in temperatura, cioe’ prendiamo per ottimali le loro affermazione, vuol dire che o non riescono a caricarle abbastanza da deformarle quel tanto che serve per scaldarla rapidamente ed avere un ‘ottima impronta a terra in piega , oppure hanno una geometria telaistica che non consente al pilota di “spingere” abbastanza forte in curva per scaldarle che poi e’ quello che verrebbe fuori dal tuo commento.
Il telaio non deve solo assorbire certe “forze” ma consentire un trasferimento di carico otitmale sul profilo della gomma sopratutto in piega, visto come girano in modo fulmineo queste 800.
Se no nsi riesce a “spingere” abbastanza e quindi “schiacciare” di piu’ il battistrada avro’ un impronta ridotta ch ediminuira’ in modo notevole la mia sensibilita’ sull’anterireoo prorpio quando ne ho piu’ bisongo cioe’ in piega massima ed in accelerazione in uscita di piega… se ho piu’ impronta a terra posso aprire prima il gas, se no devo aspettare raddrizzando di piu’ e perdo tempo in accelerazione. Se avessi 10 hp piu’ degli altri pazienza accelreo di piu’ dopo e recupero, se ho la stessa potenza pago in centesimi , se ho meno potenza mi metto a piangere vedo gli avversari sparire in lontanaza ad ogni curva.
Il tutto si riflette come “problema” sull’avantreno, se pensi che la Suzuki ci sta combattendo dal 2008 con l’arrivo di Capirex che chiese subito un ri-disegno del telaio che rifecero, poi ne fecero un’altro per il 2009 ed ancora per il 2010, ancora oggi il povero Bautista ogni tanto si asfalta e sono sicuro anche loro navigano negli stessi problemi della Ducati solo che siccome non sono cosi’ in “prima fila” anzi poveretti erano abbastanza indietro nessuno si curava di loro anche se continuavano a dire “non mettiamo le gomme in temperatura” e la Suzuki usa un telaio in alluminio perimetrale !!!!
Puo’ anche darsi che in quetso 2011 la Suzuki vada megio perche la produzione Bridgestone 2011 finalmente gli fa scaldare le gomme un tantino di piu’, no a caso quando fa piu’ caldo Bautista scala le posizioni.
Per me diventa sempre piu’ evidente che le gomme la diconno lunga su queste 800 dove il loro punto di forza e la velocita’ di percorrenza in curva … come spesso dice Vale “Non siamo abbastanza veloci in curva, li paghiamo dei decimi” siccome di curve ce ne sono almeno una decina per circuito ecco che ti escono i secondi a giro, a voglia a forzre al limite dell’asfaltatura…
Sul discorso di avere un sistema ad elastometri ( vedi immagine ) per controllare maggiormente la flessione di un telaio rispetto al fulcro della forcella , l’argomento e’ interessante ma penso molto poco pratico perche’ se poi veramente realizzabile inserirebbe una tale quantita’ di variabli in sede di progetto che vanificherebbe probabilmente il ragione di essere, ne hanno gia’ abbastanza con i telai tradizionili di problemi di regolazioni che da una soluzione diverrebbe un problema in piu’.
I telia che siano in tubi, alluminio o carbonio sono tutti progettati con calcoli di simulaizone torsionali in tutte le direzioni, il progettista vede benissimo di quanto cedono o flettono a seconda degli sforzi applicati, poi vanno realizzati e verificati gli scostamenti con la simulazine su computer in pista, dati al collaudatore che magari si esprime in modo positivo, alla fine arrivano al team ed il pilota che “spinge” ben piu’ di un collaudtore rimanda tutto indietro.
Ci vuole tempo e tanto, la Ducati per il campionato 2011 non ne ha piu’, forse se sono fortunati ed imbroccano delle soluzioni vallide ne hanno ancora un pochino per il 2012.
Penso che cambieranno filosofia di telai abbastanza in fretta.
Per il problema gomme pensavo a dei cerchoni in carbonio leggermente flessibili (durezza spalla della gomma permettendo) la flessione in appoggio e la distensione in centrifuga farebbe lavorare di più la gomma !! scaldandola !! inoltre darebbe un’impronta maggiore a terra, il problema è la spalla della gomma, se è molto rigida e se è troppo bassa forse non è fattibile ma credo che 1mm o 2mm millimetri basterebbero a far aumentare la temperatura di almeno 10°. Sicuramente funzionerebbe sulle curve lente e medio lente poi sulle veloci la forza centrifuga tenderebbe ad annullare la flessibilità. Ho letto su internet che i cerchioni in carbonio esistono allora mi chiedo come mai non li utilizzino!! , fra l’altro essendo più leggeri ridurrebebro l’effetto giroscopico e renderebbero più facile piegare la moto.
Per quanto riguarda il mio disegno, la modifica servirebbe ad accorciare il telaio in fase di frenata in maniera da portare in avanti il baricentro, ma in realtà lo scopo è risolvere il problema al rilascio dei freni !!! perchè con il telaio anteriore attuale quando si frena flette e fà ruotare le forcelle mentre al rilascio dei freni provoca l’effetto inverso cioè un alleggerimento della ruota anteriore !! ed è questo che voglio evitare !! evitare che si alleggerisca l’anteriore al rialscio dei freni!! al limite basterebbe un ammortizzatore sul telaietto che in fase di rilascio dei freni ammortizzi la distensione del telaietto rallentando la rotazione in avanti delle forcelle (colpevole di far alazare la ruota anteriore), così il pilota avrebbe il tempo di inserire in curva la moto senza soffrire troppo l’alleggerimento della ruota anteriore.
Per quanto riguarda il telaio anteriore che Preziosi ha accorciato portando gli attacchi sui coperchi valvole, se volesse avere più flessibilità centrale gli basterebbe portare gli attacchi vicino all’albero motore con dei semplici braccetti, in questa maniera si avrebbe pure un effetto basculante del motore in fase di frenata, che farebbe ruotare il motore in avanti, bisognerebbe però ammortizzare l’effetto contrario in accellerazione perchè se nò porterebbe il peso indietro quando invece in accellerazione servirebbe davanti !! per evitare di impennnare , semprechè ci sia abbastanza trazione !!
@Aseb: in SBK li usano ma non tutti, va a discrezione del pilota. La 999RS che ho usato io in un paio di test li aveva in magnesio forgiato.
In MotoGP credo usino il magnesio, forse non il carbonio…non mi ricordo proprio dove, ma mi pare di aver sentito che non li usano per la resistenza al carico di Taglio delle razze.
Federico hai presente che il trasferimento di carico sul canotto di sterzo e’ a dir poco spaventoso ?
Non posso confermartelo perche’ su quanto fletta un canotto di sterzo sotto carico di frenata lo sa solo il progettista, ma secondo me non flette assolutamente, e’ come se fosse un blocco solo con la forcella, la forcella stessa non flette lateralmente, di fatti spesso si crea per l’appunto il problema del chattering che la forcella non assorbe, ma anche il cerchione lo puo’ creare, se nessuno dei due assorbono abbastanza o quasi per nulla, quindi il tutto va assorbito dal telaio che deve avere appunto la flessibilita’ longitudinale ideale, come scrivevi nella tua prima analisi.
Per questo io penso da sempre che spezzare un telaio con un motore portante in mezzo per quanto si calcoli la flessione del telaietto anteriroe non sara’ mai come un telaio che dal canotto va al forcellone ed assorbe ben di piu’ e volentieri le forze longitudinali. Guarda come si comporta la Ducati SBK che ha un classico telaio in un pezzo unico e pure in tubi.
Fra l’altro proprio la Ducati GP ha un sistema canotto e forcella proverbiale per rigidezza estrema a qualsiasi flessione.
Se ti fai un calcolo approssimativo sul trasferimento di forze giusto in una staccata a 300 km/h, si arriva facilemnte ai 1000-1200 kg ( forse anche di piu’ ) applicati al mozzo della ruota che fa braccio di leva sul canotto che deve sopportarli stoicamente. Se il canotto flette anche di poco secondo me ti ammazzi, bisognerebbe chiederelo a Smeriglio.
@Smeriglio penso anch’io che con quelle staccate che danno in MotoGP come minimo trinciano le razze .. 😀 😀 😀
@SWmeriglio fra l’altro ho cercato un po’ ovunque gia’ nel 2009 sul web i produttori di ruote in carbonfiber esclusivamente da gara, non e’ che ce ne siano poi tanti, ma nessuno di loro parla di MotoGP mentre offrono soluzioni ad hoc per SBK.
Federico, sulle ruote c’e’ parecchio da discutere, vero che piu’ il pacchetto gomme e cerchione si alleggerisce aumenta la manovrabilita’ ma anche la capacita’ di accelerare e frenare piu’ rapidamente, in genere si calcola che 1 kg tolto da una ruota si traduce in circa 2kg di peso statico in meno. Peor’ occhio che 1 kg da un cerchione e’ tantissimo.
Sulla differenza fra ruote in carbonio ed alluminio sicuramente il carbonio e’ altemente preferibile pesa moolto di meno, fra il carbonio ed magnesio, che sono tipici da gara, la differenza e’ il 50% in favore del carbonio e il 30% di rigidiata’, purtroppo per il carbonio … Sulla flessione comunque ci si gioca con il numero di raggi , da 3 a 5 per avere un cerchione piu’ o meno flessibile, dopo di che dipende dal pilota decidere quello che preferisce, la cosa e’ molto soggettiva.
Per curiosita’ il prezzo di un cerchione in magnesio o carbonio praticamente si equivalgono siamo intonro ai 3000 euro la coppia anteriore posteriore. Ovvio a meno di sviluppi specifici.
Per una Ducati SBK un cerchione in carbonio anteriore pesa circa 2.2 kg il posteriore circa 2.9kg entrambi completi degli innesti.
Secondo me li utilizzano in SBK sono sicuro, a meno che non hanno cambiato il regolamenteo, in motoGP forse li usano.
Ho appena visto che c’è già un Federico che scrive qui. Voglio precisare che io non sono “quel” Federico ma un “altro” Federico. Lo distingui dal fatto che se clicchi sul mio nome finisci sul mio blog telaio.splinder.com. Oppure dal fatto che io non mi sogno di far torcere alcunchè tra cannotto e forcellone.