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Questione di feeling: il profilo delle gomme

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Abbiamo parlato di centraggio e abbiamo parlato di aderenza in questo articolo. Abbiamo visto come un centraggio avanzato o arretrato influisca pesantemente sulla trazione e sul sottosterzo al variare anche dell’altezza. Ma il trittico fondamentale era composto da un terzo fattore sul quale ancora abbiamo detto poco. Attenzione, state per scoprire cosa è uno dei fattori principali del famoso feeling. Anzi, direi il primo in ordine di importanza. Indovinate? Esatto, le gomme. E in particolare, il profilo della sezione trasversale della carcassa.

Più di tante parole come al solito abbiamo un disegnino che esemplifica la situazione: le due moto hanno baricentro ad altezza diversa, e sul rettilineo cambia nulla. Ma appena cominciamo a piegare accade una cosa curiosa: la moto col baricentro alto, anche con un solo grado di inclinazione, sposta lateralmente verso l’interno il proprio baricentro più velocemente di quanto non si sposti il punto di contatto a terra P. La moto col centraggio basso, all’inizio della piega, si ritrova invece con uno spostamento laterale interno del baricentro insufficiente, e il punto di contatto P finisce per ritrovarsi più all’interno del baricentro. Questa seconda moto in questo preciso istante non soltanto non scende in piega ma addirittura tenta di raddrizzarsi. Il suo peso, invece di contrastare la forza centrifuga opponendosi ad essa, si somma in quanto genera un momento di verso opposto a quello della piega. Nella guida sentiremo la moto che non ne vuole sapere di piegare, e appena ci proviamo la prima cosa che succede è che la moto invece di chiudere la traiettoria tenta di andare verso l’esterno curva. Dobbiamo metterci molta forza e piegare appendendoci letteralmente all’interno finchè il nostro centro di gravità non si sposta abbastanza da risuperare con la sua proiezione a terra il punto di contatto della gomma. Possiamo naturalmente ovviare con un profilo più a V, che sposta poco il punto di contatto anche per i primi gradi di piega.

Facciamo un esempio pratico: con la vostra bella quadricilindrica da turismo veloce, diciamo una classica Yamaha FZ750 (ok, ho la mia età, adesso lo sapete…), vi siete fatti su e giù per le statali di collina. Il tempo è stato bello, giugno e luglio son volati, i chilometri pure, porcavacca devo cambiare le gomme se voglio farmi agosto e settembre. Qualche bigliettone passa dalle vostre tasche a quelle del gommista e, oplà, inforcate la moto. Sgomento. Alla prima curva la moto entra come un fulmine, fin troppo. Una libellula, reagisce istantaneamente senza quasi darvi il tempo di abituarvi. Mentre un sorriso vi spunta sul viso e non c’è verso di trattenerlo, vi rendete conto della fatica boia che stavate facendo finora. Pareva un camion senza servosterzo. E dallo stupore vi scordate che stavate tornando a casa e puntate direttamente in collina, quasi increduli di ciò che è diventata la moto. Non ve lo ricordavate, eh? Avete appena constatato che la vostra moto non tollera le gomme con un profilo troppo spianato. Perché ha il baricentro basso e, con le gomme appiattite, all’inizio della piega il punto di contatto si sposta più del baricentro. Col profilo più rotondo della gomma nuova, invece, il punto di contatto all’inizio della piega si sposta meno. Se faceste la stessa cosa con una YZ250 cross scoprireste che cambiare le gomme non vi cambia la vita. Perché ha il baricentro alto e le gomme strette, quindi sposta poco il suo punto di contatto e molto il suo baricentro a prescindere dal profilo.

Ecco, in breve, da cosa dipende il famoso feeling: ed ecco perché, con le gomme larghe e il baricentro basso, la D16 oppone resistenza, allarga l’ingresso di curva e deve piegare di più a parità di percorrenza; mentre la M1, col suo centraggio alto, ha il suo baricentro sempre all’interno del punto di contatto, anche nei primi gradi di piega.

Da questo discende che il profilo della gomma è studiato su una precisa altezza del baricentro: se, data la gomma, lo alziamo avremo una maggior velocità di ingresso e una maneggevolezza superiore, pagando al massimo con una certa instabilità in rettilineo che ci richiederà precisione assoluta. Se invece lo abbassiamo rispetto a quanto stabilito in progetto la moto avrà tutti i difetti della vostra moto con le gomme squadrate: sarà pesante come un camion, in ingresso curva tenderà a raddrizzarsi e non scenderà in piega docilmente, non potrà cambiare traiettoria con facilità, vi obbliga a pieghe maggiori alla corda, nelle esse è una disgrazia, tenderà addirittura al sottosterzo in ingresso (attenzione, di quello in uscita e delle sue cause ne abbiamo parlato la volta scorsa discutendo del grip. Son due cose diverse, eh?). Ora capite perché Il duo  R&B alzava a tutti i costi la moto? Ma non faceva i conti col sottosterzo in uscita.

Alla fine della fiera, più il baricentro è basso, e più la gomma è larga, e più il profilo diventa importante: occorre, man mano che il baricentro si abbassa, un profilo sempre più a V che non sposti il punto di contatto nei primi gradi di inclinazione, all’ingresso di curva. Finalmente si capisce il significato della frase “o si fanno le gomme adatte alla moto, o si fa la moto adatta alle gomme”. Non ci sono soluzioni, il profilo della gomma è uno dei primi dati di qualsiasi progetto dinamico. Obbligare la Ducati, pensata in regime di gomma libera, a utilizzare gomme profilate per mezzi col baricentro più alto è stata una bastardata che pochi hanno realmente compreso. Ha messo fuori gioco un progetto che oggi, alla luce di queste considerazioni, va riadattato per il monogomma. E con questo non voglio più sentir parlare di “condizioni particolari nel 2007”. L’anomalia non era quella dove ciascuno progettava il mezzo e le gomme relative ma quella di oggi, dove a progetto fatto e finito ti cambiano uno dei parametri essenziali dell’equilibrio dinamico.

Tralascio le possibili soluzioni perché richiederebbero una serie di dati incomprensibili per i non addetti ai lavori. Mi limito a dire che se le attuali gomme non hanno le tele a 0-90 gradi, e cioè hanno la carcassa non radiale pura, qualche tentativo lo si potrebbe fare stringendo di un quarto di pollice il canale del cerchio anteriore, e fino a mezzo pollice nel canale posteriore.

Riassumendo in pillole: la D16 deve adattarsi a queste gomme se vuole diventare guidabile e maneggevole. Per farlo è costretta ad alzare il baricentro. Per alzarlo evitando il sottosterzo in uscita e i problemi di grip (e di sospensioni, ma ne parleremo prossimamente) è costretta ad avanzarlo. Per avanzarlo con il materiale attuale si deve rivedere il layout. Oppure si aspetta l’anno prossimo, riprogettando tutto da zero.

Come ultimo esempio vi potete guardare questo filmato:

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=Vx89u4rpdR0&list=WL4E695CBF6D9DEF7C&index=1&feature=plpp_video[/youtube]

il dragster, con la gomma larghissima a profilo molto piatto e baricentro bassissimo, appena si inclina “sulla sinistra” sposta tanto il suo punto di contatto verso sinistra che il suo baricentro resta più a destra. Di conseguenza, pur inclinato a sinistra, va verso la destra della pista, e il povero pilota è costretto ad appendersi completamente fuori nel tentativo di controllarlo e di portare il baricentro alla sinistra del punto di contatto. A ulteriore dimostrazione che la moto va sempre dalla parte verso la quale il baricentro è spostato rispetto al contatto, anche se da fuori la piega del mezzo suggerisce il contrario.

Direi che sulle gomme per il momento finisce qui, col prossimo articolo saliremo di quota e ci occuperemo di sospensioni.

30 COMMENTS

  1. gli articoli di tecnica che si trovano qui sono assolutamente imbattibili!sarà che sono “competente” di meccanica,molto appassionato e con le scuole tecniche alle spalle,ma siete sempre chiarissimi e ricchi di disegni che fanno capire al primo colpo.tutti questi articoli sulla D16 mi fanno capire quanto sia una moto fantastica,imbrigliata da un regolamento che standardizza l’ingegno umano.diciamoci la verità,in tempi di crisi la fantasia e nuove soluzioni potrebbero modernizzare la produzione motociclistica,portandoci magari ad un salto generazionale molto importante!

  2. Grazie Silvius27, personalmente sono fortunatissimo ad avere Federico e Aseb che hanno letteralmente “le palle quadre”…

    Posso solo dirti….DIFFONDI IL VERBO DI GM!!! 😀 😀

  3. adesso arriva il matto che dice:
    mettiamo una spugna leggerissima dentro la gomma al centro in modo da deformarla e farla piu’ a V.
    poi dentro la spugna ci metto una camera d’aria cosi’ che variando la pressione vario la V.
    ovvio che la pressione finale della spugna deve essere maggiore di quella che c’e’ dentro il resto della gomma altrimenti la spugna non tocca nella gomma.
    🙂
    come risultato ho anche che ho un centro un po’ piu’ duro che si deforma meno in frenata e accelerazione sul dritto quando ho il totale trasferimento di carico e quindi forza doppia.
    poi… la spugna smorza le vibrazioni e togliamo il chattering.

    e adesso continuo col chinotto 😀

  4. Un altro degli ARTICOLONI di GM! 😀
    Veramente interessante, mette molto in chiaro la “stroncatura” che il monogomma ha dato al progetto Ducati.

    A parer mio c’è da precisare però che le citate “condizioni particolari” effettivamente c’erano, e persistevano anche nel 2008, quando il team di Rossi, si è procurato delle nuove gomme Bridgestone, costruite ad hoc per la sua M1, evidenziando le scarse performance delle Michelin. Ovvero queste “condizioni” consistevano nella grossa differenza di prestazioni tra i due produttori di gomme.
    Certo i piloti ci hanno messo molto del loro per fare quel buco di mezzo secondo che li separava regolarmente dagli altri piloti in pista, ma magari piloti come Pedrosa e Lorenzo non avrebbero avuto quel distacco pauroso.

    Resto un po’ perplesso pensando che se si fosse continuato con diversi fornitori sicuramente le cose sarebbero evolute in modo diverso… magari la Michelin avrebbe migliorato il proprio prodotto, magari sarebbero entrati altri produttori, Stoner forse non avrebbe cambiato moto, ci sarebbero ancora Suzuki e Kawasaki, magari anche altre case… chissà.
    Oltre a Ducati ne è risultata danneggiata la competizione nel suo complesso.

    Di nuovo grazie a Federico e Aseb per gli articoli e per la pazienza nel partecipare alle discussioni nei commenti!

  5. Ogni tanto mi fai paura.
    Quasi quasi mi do anch’io al chinotto per valutarne gli effetti. 😀

  6. Quindi la D16 è “stata fatta diventare sbagliata” (passatemi la frase), perchè in realtà prima era così giusta (vedi 2007 con libertà regolamentari)e bella veloce, che hanno (Honda in primis)fatto in modo di cambiare idea a Bridgestone (mono-fornitore) di gomme, facendo inidirizzare lo sviluppodegli pneumatici per i prototipi giapponesi fregandosene delle esigenze della Ducati, al fine di renderla renderla inagibile sapendo che l’azienda Ducati non aveva le risorsee economiche per reagire in breve tempo?

    E’ una congettura degna degli antichi romani, altro che codice etico Samurai.

  7. beh, ognuno gioca le carte che ha. i dirigenti honda e yamaha mica sono li’ a far niente.
    anche la riduzione della pressione di iniezione e’ stata fatta contro la ducati. questa e’ ancora piu’ palese delle gomme. che senso ha avuto limitarla? oltretutto anche nelle moto di serie sarebbe utile perche’ a parita’ di potenza abbassa il consumo.

  8. Osserva il fatto che i cronisti davano per scontato, senza scandalizzarsi tanto, che la regola sui rookies venisse eliminata perché era desiderio di Honda fare entrare Marquez subito in HRC.
    E infatti così è successo subito dopo.

  9. hehehe, i piloti sono 20 ma che mangiano attorno alla motogp ce ne sono altri 20mila, anche loro sono in gara, solo che non lo vediamo.

  10. @unknow: sfortunatamente è proprio così….di cambi regolamentari ce ne sono stati parecchi e sempre a discapito di Ducati, salvo quest’anno che credevano di darle una mano aumentando il peso minimo di 6 kg.

  11. La Desmosedici 2012 è in eccesso di peso altro che 6kg aggiunti.

    I commissari controllano solo che non ecceda il peso minimo se va sopra non lo dicono ovviamente, ma è abbastanza sopra purtroppo.

    I 6kg a regolamento in più per i prototipi li hanno messi per le CRT che farle scendere è abbastanza difficile.

  12. Se la Bridgestone faceva un monogomma derivato dalla GP7 e GP8 tutte le Yamaha, Suzuki Kawa e HRC andavano per terra, al loro posto che cosa avreste fatto ?

  13. Comunque in Ducati non si sono adeguati ai cambiamenti e anche se ” i giapponesi non ti fanno più amico ” bisognava reagire e adeguarsi magari facendo leva sul fatto che ” se continui a rompere i coglioni io me ne vado e rimani in cortile a giocare da solo ” Voglio vedere se Don Carmelo li faceva andare via a cuor leggero

  14. Perdonate, ma la cd regola del peso introdotta dalla Dorna comporta l’aumento del peso minimo dei prototipi della MotoGP 2012 da da 153 a 157 kg. Quindi i kg aggiunti son 4.

  15. Stoner dev’essere stato un mostro di bravura a saper condurre -nel biennio 2009/2010 – a podio una moto con pneumatici non adatti, anzi sviluppati in antitesi a quelle che erano le caratteristiche della sua Ducati.

  16. Per lui però non è stato tanto difficile sporgersi dalla moto già dall’ingresso curva e tenerla più verticale possibile per spostare meno possibile il punto di contatto. Nel Dirt Track, moto col centraggio arretrato e moderatamente basso, si guida proprio in quel modo per sfruttare l’accelerazione. La Ducati restava meno maneggevole di tutte le altre (e in curva non era difficile passarla) ma lui sapeva come sfruttarne i punti di forza. Lo stesso Hayden, rispetto a Rossi, tenta una guida più …”amerikana”. Redding non lo sa, ma fa d’istinto la stessa manovra. Il Sic guidava così, sarebbe stato perfetto.

  17. Sono sostanzialmente d’accordo con l’articolo. Ottima analisi.
    Credo anche che anche la durezza della carcassa delle gomme (e dal mono-gomma Bridgestone pare che si sia accentuata) contribuisca a tarpare le potenzialità di una moto con baricentro basso e arretrato per i fenomeni esposti. Le deformazioni di una carcassa più morbida probabilmente li potrebbero compensare un po’.

    Infine, in generale, registro che la criticità di gestione delle mono-Bridgestone in MotoGP (temperatura, carcassa, etc) è talmente elevata da farle risultare veramente “innaturali”. Pare che queste caratteristiche siano la soluzione più semplice per Bridgestone per farle arrivare in sicurezza a fine GP … ma la sensazione è che siano veramente brutte da guidare. Penso che i piloti si turino il naso e le usino ma, potendo scegliere, credo che quasi tutti le vorrebbero diverse.
    Tra l’altro chissà se Bridgestone applica tali scelte progettuali a prodotti di serie, magari per pista … non so quanto il pubblico le possa/potrebbe apprezzare potendo scegliere altro.

  18. Ho sempre pensato che non era assolutamente sbagliata l’idea del motore portante col telaio in carbonio e che avrebbe avuto bisogno solo di gomme dedicate cosa che bridgestone(ingrata) non ha fatto per Ducati,perchè è impossibile o molto più difficile battere gli avversari copiandoli…..
    Complimenti per gli articoli

  19. Grazie 🙂 Tra l’altro, nulla vieta di realizzare una moto in carbonio e a motore portante col centraggio adatto a questo monogomma. Anzi, era proprio la cosa giusta da fare cominciando a rivedere il layout della moto attuale.

  20. Federico (e gli altri, non pensate di stare in disparte 🙂 )io però ricordo che già nel 2008 in Ducati (e fuori) ci si ponevano alcuni dubbi. 1) Perchè questa moto la riesce a guidare solo Stoner? Questo potrebbe essere spiegato un po’ col fatto che lui viene dal dirt track (come i “marziani” americani degli anni 80), che per certi versi ricorda un po’ la guida Ducati, secondo lui è un talento naturale, riesce molto in fretta a trovare il limite della moto e a sfruttarne tutto il potenziale, terzo che la sommma del primo e del secondo, per un curioso fatto del destino si sposava a perfezione con l’erogazione e la guida richiesta da Ducati creando un pacchetto perfetto. Ma mi sembra di ricordare che per cercare di minimizzare questo problema si cercò di organizzare delle prove con due dei piloti più forti della SBK di allora Bayliss e Biaggi. Poi si disse per non creare problemi a questi piloti nel loro campionato, non se ne fece nulla. Mi sembra anche di ricordare che già allora, seppure non si fosse in regime di monogomma la desmo16 cominciò ad evidenziare dei non meglio identificati “problemi di avantreno”. Risulta che già nel 2008 la Bridgestone iniziò ad allontanarsi dalle specifiche Ducati, soprattutto per la realizzazione della gomma anteriore o sono solo voci messe in giro dai tifosi Ducati? Mi sembra che la causa del fallimento di Valentino in Ducati sia attribuita quasi totalmente ai settaggi sbagliati fatti da Burgess sulla moto bolognese e questo sembra evidente anche da quanto si apprende da altre fonti però negli anni 2009 e 2010 quando le gomme, in regime di monogomma, erano già strette parenti delle attuali, Burgess si confrontava con Forcada in Yamaha ma i problemi più volte lamentati da Stoner in merito all’anteriore non mi sembra fossero stati risolti o affrontati in modo significativo. Si disse che il cambio di passo di Stoner a circa metà campionato 2010 dove, nella prima metà del campionato fece solo una manciata di punti più del pur fallimentare Rossi fosse dovuta solo al “ritorno” ad una forcella Ohlins da 42 in luogo di quella da 49(?) fin lì utilizzata. Da questa prospettiva sembrerebbe quasi che gli uomini Ducati si siano affidati all'”incompetenza” di Burgess a scatola chiusa non sapendo essi stessi che pesci pigliare. Ti (vi) sembra una lettura sbagliata della situazione degli ultimi 5 anni in Ducati?

  21. Devo dirti la verità, io penso che in Ducati non abbiano saputo fare una corretta analisi del problema che li affliggeva (il profilo delle gomme e quanto ne derivava). Hanno sperato che Burgess riuscisse a capire il problema, ma i suoi settaggi dimostrano che la squadra era caduto dalla padella alla brace. Solo di recente, qualche mese, hanno cominciato a ragionare in termini di centraggio. Ma se Rossi solo dal test di Misano ha cominciato a sporgersi dalla moto significa inequivocabilmente che fino a qualche settimana fa nessuno aveva ancora capito la questione dei punti di contatto e del baricentro in curva. E nessuno aveva detto a Rossi che doveva appendersi PRIMA di entrare in curva. L’ha fatto per la prima volta qualche giorno fa al Simoncelli, e chi c’era l’ha notato. Forse ci voleva un disegnino, che devo dire…
    Stoner veniva dalle dirt track, hai centrato il punto: sapeva già guidare in quel modo, e infatti ha trovato facilissima la Honda che, a detta di chi l’ha preceduto, non era intuitiva. Honda ha più di un punto in comune con Ducati, ma ha saputo sviluppare correttamente. Io al posto di Ducati avrei provato con qualche pilota del campionato AMA (non certo con Biaggi, troppo “europeo” nella guida): e oggi ci vedrei meglio uno Spies rispetto a un Dovizioso. Ma se la moto del 2013 sarà col centraggio corretto anche il Dovi potrà far bene. L’importante è il centraggio, l’avevo già detto?

  22. Mi sembra che qualcosina l’ho già letto qui. Se è vero per davvero che Rossi ha cominciato a guidare appeso solo ora vuol dire che qualcuno dello staff Ducati ha letto questo blog 🙂
    Mannaggia a te, potevi cominciare prima a collaborare? Che avevi di così urgente da fare? O non eri favorevole al “matrimonio motoristico del secolo? Ahahahah.
    Ci scherzo ma ormai comincio a sospettare che il “libero arbitrio” sia mancato a più di una persona nel circus 🙂

  23. … informazioni in linea con queste, sono state propagate alle persone attorno a Rossi anche prima di questo post.
    Credo che l’insieme di tutte queste indicazioni, sostanzialmente in linea, abbiano convinto Rossi a provare lo stile.
    Cari saluti,
    Ing. Sandrix

  24. Peccato che non se le siano lette a maggio del 2011 scritte da Federico in un altro blog aperto a tutti in cui indicava anche quanto scritto qui negli ultimi tre mesi ….

  25. Considerazioni importanti e corrette, tutto giusto… che il seguito sia letto come aggiunta basata su esperienze dirette (anch’io generazione FZ :-D) poiché, forse per colpa mia, non trovo in rete articoli che considerano come la gran parte degli effetti “non intuitivi” anche qui riportati, derivino da una interazione tra le dimensioni (profili, larghezze, ecc.) di ruota anteriore e posteriore. L’effetto servosterzo (o meglio, servopiega) che una gomma larga al post. e più stretta all’ant. impone per via del diverso spostamento del punto d’appoggio è assolutamente fondamentale, da solo vale quanto una variazione di altezza baricentro, di passo e di profilo gomme.
    Alzare il baricentro rallenta il raggiungimento di uno stesso angolo di piega (effetto pendolo, mantenimento della velocità lineare a sfavore di quella angolare) fornendo stabilità al mezzo, ma la gomma molto più larga al posteriore ed eventualmente meno accentuata nella curvatura, col maggior spostamento laterale del suo punto d’appoggio rispetto all’anteriore a parità di angolo di piega, funge da aiuto all’inclinazione utilizzando la stessa energia cinetica (equivale ad avere le ruote non allineate, differenza che aumenta all’aumentare dell’inclinazione). Praticamente, in condizione “dinamica”, la forza che spinge al riallineamento costringe la ruota anteriore a sterzare in direzione opposta alla curva e questo, com’è noto, porta il mezzo ad inclinarsi in direzione della curva stessa per effetto cetrifugo (quindi solo dopo l’input dato dal pilota, proprio come un servosterzo o servofreno).
    Risultano stabilità e maneggevolezza, quindi feeling, tant’è che sin dall’introduzione nell’87 delle gomme radiali le moto stradali più o meno sportive utilizzano mediamente un assetto molto simile: gomme intorno ai 180mm al posteriore e appena 120 all’anteriore (le 120 già viste anni prima, ma con spalla alta e cerchi da 16 causa carcassa convenzionale), diamtro complessivo quasi standardizzato e soprattutto sempre con baricentri alti, nulla di veramente diverso dalle ciclistiche attuali come dimensioni e pesi in generale, il miglior equilibrio era già noto.

    Come sottolinea l’articolo, il progresso è dovuto proprio alle gomme, dove subito prima delle radiali la deformazione imponeva ruote strettissime per ridurre lo spostamento laterale dellappoggio “persino a moto dritta” (impronta a terra non costante, cedevolezza al centro battistrada, appiattimento) e quindi innesco di oscillazioni in rettilineo, in ogni caso già devastanti a metà usura gomma, nonché l’aumento del diametro per rispettare gli adeguati valori di superficie di contatto a terra, ovvero aderenza e comfort nonché dare qualcosa in più come stabilità giroscopica.
    Il baricentro basso di moto storiche come Bol d’Or e simili serviva a compensare la mancanza di maneggevolezza, ma a scapito della stabilità, mentre successivi modelli come il GPZ900R a baricentro alto erano stabilissimi, ma molto lenti nelle correzioni (gomma post. stretta), non perdonavano un ingresso in curva sbagliato!
    Com’è ovvio ci sarebbe ancora molto da approfondire su questo aspetto tecnico “fondamentale” e da “integrare” a tutti gli altri aspetti principali della dinamica delle due ruote, come non mancano molti altri esempi a dimostrare che quella era la principale linea progettuale auspicata (vedi moto da pista dall’84 già equpaggiate radiali o le moto commerciali turistico/sportive con gomme semi-larghe su cerchi da 16).

    p.s. la gomma post. a “pera”, per gli stessi motivi e ovviamente con altezza baricentro consono, da più stabilità in rettilineo senza compromettere la maneggevolezza dopo un certo angolo di piega.

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