Normalmente le molle delle sospensioni vengono calcolate in modo che, col pilota a bordo, circa un terzo dell’escursione equilibri il peso gravante sulla relativa ruota. Ne consegue che,a parità di escursione, con un centraggio avanzato dovrò usare molle più rigide all’avantreno e morbide al retrotreno, e il contrario per un centraggio arretrato. Questo sistema mi garantisce un ragionevole compromesso nel superamento delle asperità del fondo stradale, lasciando a disposizione della ruota una sufficiente escursione per copiare il terreno.

Per prima cosa diamo un’occhiata a quel che succede quando la nostra ruota, per esempio anteriore, incontra un ostacolo. Per esempio un dosso, ma il ragionamento è identico anche nel caso di un avvallamento o di una buca. Se al posto della forcella avessimo due tubi rigidi, la ruota anteriore salendo nel dosso spingerebbe verso l’alto la parte anteriore della mia motocicletta esattamente come un trampolino da sci: la ruota volerebbe per una certa lunghezza e poi toccherebbe l’asfalto, schiacciando la gomma nell’impatto e dando origine a una serie di rimbalzi di entità sempre minore fino a tornare in condizioni normali. Più spesso, non arriva a tornare alla normalità perché durante i rimbalzi ho perso il controllo e son finito a terra. La forcella con le molle permette alla ruota di spostarsi verso l’alto senza lanciarmi in aria.

Durante la sua salita la molla si carica, e visto che l’estremità superiore della molla spinge sui tappi delle forcelle, in realtà esiste una spinta verso l’alto che, pur meno brusca della precedente forcella rigida, è comunque superiore al peso del mio avantreno (il peso era esattamente equilibrato con la molla schiacciata di un terzo, ricordate?), dunque esisterà comunque una forza che tenderà a spingere la “massa” dell’avantreno verso l’alto. L’effetto trampolino è molto inferiore, ma per azzerarlo dovrei utilizzare una molla molto morbida che, al variare della sua compressione, non varia la sua spinta verso l’alto. Un simile sistema, chiamato isostatico, consentirebbe alla massa dell’avantreno di passare indisturbata sopra il dosso. Senza arrivare al sistema isostatico, posso comunque minimizzare la spinta utilizzando molle più morbide (che da sole, col peso della moto, si comprimerebbero ben oltre un terzo di escursione) ma precaricandole in partenza mediante spessori tra molla e tappi. In questo modo, pur essendo la molla più morbida, faccio in modo che a restare libera sia la consueta escursione di due terzi.

La stessa cosa vale con un centraggio avanzato. La molla in partenza sarà più dura per avere da fermo la solita compressione di un terzo, è vero: ma al passaggio sul dosso la maggior forza verso l’alto che la molla più dura mi fornisce a parità di spostamento si trova a dover sollevare una massa maggiore, e le due cose si compensano perfettamente. Il criterio quindi vale anche in questo caso: scegliendo una molla un filo più morbida del dovuto e precaricandola sarò in grado di minimizzare la spinta verso l’alto.

Già parlando di un semplice dosso abbiamo visto che per minimizzare le reazioni sul telaio dobbiamo intervenire sul parametro K (cioè dobbiamo cambiare molle) e sul precarico della sospensione. E’ evidente infatti che quando io mi trovassi con ostacoli un po’ più importanti del solito sarei costretto ad una scelta forzata: il maggior spostamento su un dosso di altezza superiore mi produce una maggior forza che solleva la massa del mio avantreno, che a quel punto comincia davvero a muoversi troppo. Posso fare due cose: usare molle ancora più morbide e precaricate, oppure accettare di saltare sul dosso. Se questo dosso me lo ritrovo in piega, scegliere di saltare equivale a scegliere di cadere. Le moto da cross, per utilizzare molle morbide senza troppe reazioni all’avantreno, son costrette a utilizzare sospensioni con escursione molto ampia, cosicchè anche con spostamenti della ruota importanti la forza verso l’alto che le molle esercitano sui tappi resta il più possibile costante.

Torniamo sulle nostre famose moto gemelle, la M1 col centraggio avanzato e la D16 col centraggio arretrato. La M1 da ferma la faremo pesare 100kg davanti e 50 dietro, la D16 invece peserà 50kg davanti e 100 dietro, ok?

La forcella della M1 utilizzerà molle che con 100kg si comprimono, diciamo, di 5 cm, mentre la D16 avrà molle che comprimeranno di 5 cm con soli 50kg. Esternamente ognuna di loro è equilibrata per la relativa massa che grava sui rispettivi avantreni. Ad entrambe restano 10cm di corsa utile. Affrontiamo un dosso di 5 cm: entrambe schiacceranno la forcella della stessa quantità. La M1, con quegli ulteriori 5 cm di schiacciamento, produrrà una spinta verso l’alto di 100kg aggiuntivi, ma questi 100kg di spinta verso l’alto si scontreranno con una massa all’avantreno elevata. La D16, coi 5 cm di maggior compressione nel superamento dello stesso dosso, produrrà una maggior spinta verso l’alto di soli 50kg. Che però vanno a sollevare un avantreno di massa pari alla metà della M1, producendo infine una perturbazione assolutamente identica.

Ci siamo fin qui? Serve ricapitolare? Allora: entrambe le moto hanno 15 cm di corsa, di cui i primi 5 già utilizzati per equilibrare i rispettivi avantreni da fermo. Entrambe le moto utilizzano 5 dei restanti 10cm di escursione per superare un dosso alto 5cm (e ne restano altri 5 di escursione non utilizzata). Le molle più dure della M1 (più dure perché coi primi 5 cm equilibrano 100 kg di peso da fermo) durante il dosso producono una spinta verso l’alto doppia rispetto alle molle della D16, ma visto che l’avantreno che dovrebbero sollevare ha una massa doppia la perturbazione finale avvertita dal mezzo è identica.
Sembrerebbe uguale. Poi però ci si mettono di mezzo i carichi dinamici e tutto si complica. Abbiamo visto la differenza tra peso e massa, cioè tra forza verticale agente sulle ruote e inerzia che si oppone alle accelerazioni. Sappiamo che sono numericamente uguali solo a moto ferma o a velocità costante. Nell’esempio dei dossi da superare noi stavamo viaggiando a velocità costante.

Ma in gara non succede praticamente mai: si è sempre in accelerazione o in decelerazione, e il peso è continuamente variabile. Il grip, funzione del peso di ogni singola ruota, non è mai costante in nessun punto della pista e in nessun momento della gara. La mia ruota anteriore, pur mantenendo la stessa massa, varia il suo peso a seconda che io mi trovi in accelerazione o in frenata, e la mia forcella deve saper rispondere a grandi variazioni di peso pur mantenendo la caratteristica di minimizzare le perturbazioni trasmesse al mio avantreno. Vedremo tra poco che queste sono in pratica esigenze opposte, e il mio compito sarà individuare il miglior compromesso tra i due estremi.
Iniziamo la frenata: la M1 trasferisce davanti il peso della sua ruota posteriore e schiaccia l’avantreno di ulteriori 50kg (il peso del suo retrotreno); la D 16, nel fare la stessa cosa, carica la sua forcella del peso del “suo” retrotreno, che però sono ben 100kg. Facciamo i conti: se la M1 con 100kg (da ferma) comprimeva le molle di 5cm, con altri 50kg arriva a 7,5cm; le resta ancora metà dell’escursione per un eventuale dosso. La D16 da ferma schiaccia i suoi primi 5cm con 50kg, e quando ci trasferisco sopra il peso del suo retrotreno arrivo a 150kg: triplo peso, triplo schiacciamento. Il carico totale è identico alla M1, ma la forcella mi è andata a pacco.

Era prevedibile, avevo molle in partenza più morbide proprio perché l’avantreno da fermo pesava la metà. Col carico dinamico però mi ritrovo in un guaio gigantesco.

Mettiamo che sto a Silverstone, e che trovi un dosso durante la mia frenata: sapete cosa succede? Che io ho la forcella già impaccata e che il dosso, non potendo più spostare la sola ruota, mi solleva l’avantreno come il famoso trampolino da sci. E visto che ho il freno in mano, appena la ruota si stacca da terra (ma basta anche un semplice alleggerimento, eh?) si blocca immediatamente e io ci perdo l’avantreno. Vi ricorda nulla? 😛
Insomma, per svolgere la sua funzione di livellamento delle asperità del fondo minimizzando le reazioni sull’avantreno la nostra forcella dovrà essere più morbida possibile, ma per mantenere la maggior corsa utile nel caso queste asperità si trovino in fase di frenata – e quindi poterle livellare anche in quelle condizioni –dovrebbe evitare di affondare anche quando il carico diventa elevato a causa del trasferimento. Deve cioè essere dura per affondare poco, ma morbida per smorzare bene. Esigenze opposte.
Storicamente c’è stato qualche tentativo di introdurre sistemi anti-diving, più recentemente conosciuti come sospensioni attive, ma sono un fallimento già sulla carta. Vediamo il perché. Tutti questi sistemi agiscono sull’idraulica piuttosto che sulle molle, rallentando di fatto l’affondamento della forcella. Che intervengano durante la frenata (antidive) o che vengano spacciati come settaggio sportivo nei “sistemi da cruscotto” con selezione tra diverse configurazioni pomposamente definite “attive”, la sostanza resta uguale: agiscono chiudendo i freni idraulici.

Più avanti vedremo la reale funzione dell’idraulica nelle sospensioni, per il momento concentriamoci sugli effetti pratici. Esteticamente sembrano funzionare: se il fondo è perfetto la forcella affonda più lentamente, e da fuori lo vedo chiaramente. Posso affondare tanto lentamente che potrei anche arrivare a fine frenata senza aver utilizzato tutta la corsa utile. Peccato che sia più dannoso che inutile agire sull’idraulica: sarebbe come sostituire le forcelle con due tubi rigidi ed esser contenti che la forcella non affonda. Ma cosa succede realmente quando una forcella molto frenata in compressione trova il dosso? La ruota ci sale, ma la forcella NON può comprimersi con la sufficiente velocità per assorbire in tempo utile la variazione di quota: il dosso è alto 5cm, ma la forcella nel tempo impiegato dalla ruota per salirci ha compresso solo di tre perché la sua velocità di affondamento è minore. Con due effetti, uno peggiore dell’altro.

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Vediamoli nel dettaglio. Primo: la quota non assorbita dall’accorciamento della forcella va direttamente a sollevare il telaio di due cm, ricreando l’effetto trampolino da sci. Secondo: la massa dell’avantreno, opponendosi alla maggior variazione di quota imposta dalla rigidità della forcella, fa in modo che il telaio in realtà si sollevi solo di uno (con la forcella morbida, precaricata e veloce era praticamente zero). Indovinate dov’è finito il rimanente centimetro? Ve lo dico io: è finito nella deformazione della carcassa che si è schiacciata molto di più. Ma la carcassa, sollecitata con una improvvisa compressione, mi rende la cortesia con gli interessi mettendosi a rimbalzare durante il suo ritorno alla forma originaria. Né più né meno come un pallone. Nei casi più gravi stavolta è la carcassa che, tornando alla sua forma, fa l’effetto trampolino fornendo un’ulteriore spinta verso l’alto al mio cannotto: che guadagnerà ancora quota per il centimetro rimanente, ma ricevendo questa “spinta dalla gomma” con un’attimo di ritardo rispetto al primo centimetro di sobbalzo.

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L’avantreno, per chi guida, risulta quindi preda di vibrazioni dovute ai sobbalzi trasmessi dalla forcella troppo lenta che si sommano con quelli restituiti dalla gomma che ritorna tonda: una specie di vibrazione che sullo sconnesso rende “grazie” all’antidive/sospensione attiva ancora più precario il grip. Perché in definitiva l’effetto sul grip è proprio quello: la serie di rimbalzi e di sussulti modifica continuamente la mia impronta a terra (lo vedrei con una ripresa ad alta velocità della ruota durante la prova) e rende singhiozzante la mia aderenza. Due son le cose: o son bravo a modulare il freno con la stessa velocità e frequenza con la quale il grip va e viene, oppure dovrò dosare la mia frenata sul grip più basso durante questa variazione ciclica. E la frenata risulterà lunga. Proprio una genialata, eh? Chiedetevi adesso perché le moto da corsa non hanno nulla di simile. Altro che “stradali anni luce avanti”…

Ora torniamo sulle nostre moto gemelle: da quanto detto parlando di Silverstone possiamo dedurre che un avantreno staticamente più carico risente molto meno delle condizioni dinamiche continuamente variabili e si comporta in modo più costante nelle diverse condizioni. Un avantreno staticamente più leggero risente in misura molto maggiore delle variazioni di peso dovute ai carichi dinamici, alleggerendosi troppo in accelerazione (sottosterzo) e schiacciandosi troppo in frenata. I piloti che contano sulla costanza di comportamento dell’avantreno per guidare puliti e curvare veloci hanno quindi necessità di centraggi più avanzati rispetto ai piloti che guidano abitualmente in derapata su fondi a bassa aderenza: perché fintanto che si derapa, l’avantreno non può alleggerirsi troppo. Il dirt track ne è il più evidente esempio.
Siamo solo all’inizio, eh? Queste due forcelle vi perseguiteranno anche nei prossimi articoli, sappiatelo.

100 COMMENTS

  1. in accelerazione esiste lo stesso problema ma attenuato dalla dimensione maggiore della gomma posteriore che sopporta deformazioni maggiori e funge meglio da primo ammortizzatore rispetto alla gomma anteriore. dico bene?

  2. PS come si fa a sottoscrivere una conversazione senza dover per forza commentare così da poterla seguire?

  3. The Vox, la conosco assai bene 🙂
    Finalmente Federico questo lo avevi annunciato ma cominciavo a pensare che re lo fossi scordato. 🙂
    Quindi è chiaro che a Silverstone la Ducati deve montare una forcella Marzocchi da cross. Oppure imparanoa gonfiare di meno. Tanto il peso mica lo spostano 🙂

  4. The Vox, la conosco assai bene 🙂
    Finalmente Federico questo lo avevi annunciato ma cominciavo a pensare che re lo fossi scordato. 🙂
    Quindi è chiaro che a Silverstone la Ducati deve montare una forcella Marzocchi da cross. Oppure imparano a gonfiare di meno. Tanto il peso mica lo spostano 🙂

  5. e con questo si spiega un’ulteriore differenza di prestazioni tra Stoner e Rossi….l’avantreno della Tesi o Vyrus chi l’ha provata ha detto che è poco “comunicativo”….

  6. @Albi si il buon Smeriglio, a mia domanda sulla Vyrus (lui l’ha provata) mi ha detto la stessa cosa. Purtroppo per me non ho ben chiaro il concetto di “poco comunicativo”.

  7. Si bellissima, ok a tutto ciò che dite sulla Tesi,
    ma io l’ho scritto per portarvi in un’altra direzione,
    volevo vedere se quello che era scritto nell’articolo era stato recepito…

    La Tesi è un progetto geniale da alcuni punti di vista,
    ha mille problemi e per ora non trova sbocchi di rilevo nell’utilizzo sportivo, ma tra i mille difetti ha dei grossi vantaggi apparenti.

    Tutti xò dicono la stessa cosa… manca feeling all’anteriore!

    Aveva ragione Riccardo Cocciante! Questione di Feeling!

  8. la forcella trasmette sicuramente molto le vibrazioni della ruota al manubrio, da’ feeling al pilota, cosa che la vyrus fa molto poco. diverso se avesse una specie di similforcella con ammortizzatore e molla che collega il perno del forcellone anteriore con almeno il supporto del manubrio, adesso le vibrazioni vengono scaricate sul motore.

    smeriglio, e’ corretto dire che la ruota dietro la senti col sedere e quella davanti con le mani?

  9. La Tesi resta sostanzialmente piatta in frenata. La coppia frenante tende ad estendere la sospensione anteriore opponendosi di fatto al carico derivante dal trasferimento di carico in staccata.Il fatto di avere un cinematismo progressivo accentua la tendenza a non affondare oltre un certo limite. Vi è poi una particolarità che è stato uno dei target della Tesi dell’ing. Marconi (mi spiace ma Ascanio è venuto molto dopo), cioé quello di mantenere l’avancorsa costante al variare dell’escursione della ruota anteriore. Io credo che questo comportamento difforme dalla totalità delle altre moto circolanti generi la dovuta diffidenza verso un comportamento in forte contrasto con quella che è l’esperienza e l’abitudine consolidata.

  10. Bravo…
    Ci fu solo la ELF X (credo si chiamasse così) che tentò l’impresa sportiva con una soluzione simile, ma con risultati deludenti!

    Comunque è da premiare l’idea ingegneristica xchè è geniale!

  11. La Elf aveva il monobraccio sia davanti che dietro. Ron Rocket Haslam, che tempi!! 😉

    Grazie a Open Office: “Un tempo, quando si analizzava un motociclo dal punto di vista del suo comportamento dinamico, in particolar modo riguardo alla sua stabilità, si costruiva un modello costituito da due telai rigidi uniti tra loro dall’articolazione dello sterzo. In questi modelli si trascuravano completamente gli effetti della flessibilità delle sospensioni.
    E’ però noto a chiunque si occupi della progettazione di motocicli, che una modifica anche piccola al sistema di sospensioni di cui è dotata una moto, può produrre delle grosse modifiche nel comportamento dello sterzo. Questo perché ai modi di oscillare nel piano verticale (rimbalzo e beccheggio), sono sempre accoppiati dei modi laterali.
    Uno studio in merito è stato affrontato utilizzando il modello a quattro gradi di libertà di fig. 7.9 e scrivendone le quattro equazioni del moto derivate dall’equazione di Lagrange.
    …….
    I risultati dello studio condotto prendendo a riferimento le caratteristiche di una moto di grossa cilindrata di produzione, hanno portato a dire che il suo secondo modo verticale, che è praticamente un puro moto di beccheggio, ha una frequenza propria che approssima molto quella del “wave mode” ossia delle oscillazioni dello sterzo che si verificano tipicamente ad alta velocità. A queste velocità lo smorzamento delle oscillazioni è basso e se lo è anche quello delle sospensioni, in modo tale che il beccheggio risulti debolmente smorzato, ci si devono aspettare considerevoli interazioni tra i due modi di oscillare. In più, poiché l’accoppiamento tra i modi verticali e quelli laterali cresce in curva, in queste situazioni ci si deve aspettare una interazione ancora maggiore di quella che si può riscontrare nella marcia in rettilineo. In questo frangente ha una importanza fondamentale la rigidezza laterale delle sospensioni.
    In un motociclo che presenti queste caratteristiche di bassi smorzamenti, le sollecitazioni in direzione verticale, provenienti dal fondo stradale, inevitabilmente innescano anche i modi di oscillare laterali. Per questo, un disegno accurato degli smorzatori che sia in grado di smorzare con efficacia i modi verticali, in particolare di beccheggio, si rende necessario.”

    Un piccolo estratto.

    PS Vox la Tesi è stata la prima moto italiana quasi dotata di un sistema di sospensioni attive, dove per attive si intende veramente attive! Non a controllo elettronico.

  12. Jigen: per “comunicatività dell’avantreno” intendo proprio quella sensazione di avere in mano la ruota anteriore. Mi spiego meglio: R1 stock al Mugello, esci dalle arrabbiate e arrivi alla staccata ella Scarperia… ci siamo?
    Io arrivo molto pinzato, freno forte e inserisco, l’anteriore comincia a prendere sotto e la moto comincia a inclinarsi sempre di più. Ecco, lo senti nelle mani….senti lo sterzo che ti si chiude, ma riesci a controllarlo.

    Con la Vyrus ebbi la sensazione di cadere dentro la curva, ma non sentivo alcuna spinta sul manubrio…
    Magara sta in piedi lo stesso, ma devi conoscerla a fondo e avere una fiducia incrollabile….

  13. Tornando all’articolo: Federico mi sorprendo sempre di come tu riesca a spiegare queste cose con questa semplicità!

    Una delle cose che infatti va cercata da subito è la rigidità delle molle che è fondamentale. una volta trovata quella il lavoro sull’idraulica è solo un lavoro di fino che, per quanto mi riguarda, è sempre stato centrato più sulla velocità in estensione delle sospensioni più che nella velocità in compressione.

  14. Grazie Federico per tutte queste spiegazioni. Effettivamente il tuo ragionamento non fa una piega…le leggi della fisica sono quelle…i concetti di base ormai certi… Io ho solo una domanda che mi sta tarlando il cervello (si fa per dire eh): PERCHE’?

    Perchè dopo aver sentito praticamente da tutti i piloti (Casey compreso) la stessa lamentela, a Borgo Panigale hanno continuato a fare gli stessi ragionamenti? Possibile? Possibile fare errori così grandi nella progettazione di un prototipo? Non posso credere che nemmeno uno la dentro abbia fatto il tuo ragionamento sul profilo delle gomme, quello del centraggio, ecc…. Potrei capire se costruissero scooter, ma con una GP…. Certo la Ducati non è la Honda in quanto a risorse umane, ma fino ad oggi errori così madornali e soprattutto perseverare sbagliando così a lungo, non le era mai successo.
    C’è qualcosa che mi sfugge…..

  15. Davvero Federico (ma su quale forum scrivevi un anno fa?) riesce ad arrivare alla fine del discorso senza perdersi, come viene spontaneo fare nei mille risvolti possibili e che portano invariabilmente ad ingarbugliare la trattazione oltre il limite dell’umana sopportazione.

    Però io avevo capito che a Silverstone c’era un avvallamento, non un dosso 😉

  16. anche al mugello le ducati avevano avuto problemi passando su una buca con la moto che si scomponeva, ma era in uscita da una curva, qualcuno si ricorda?

  17. “Quale magnifico bibliotecario saresti stato, Federico”. Ti giro il complimento ammirato che frate Jorge fece a Guglielmo da Baskerville, il frate sapiente del film Il nome della rosa.

  18. MWINANI – Lo so, i soliti cronisti hanno parlato di avvallamento senza nemmeno guardare il video. E’ un dosso, e qualche pilota lo dice chiaramente.

  19. Magari in cuor loro si riferivano all’avvallamento che si incontra sempre scendendo da un dosso 🙂

  20. Ah, sì, è senz’altro nella fase di discesa dal dosso che la ruota si è bloccata, su questo non c’è il minimo dubbio 🙂

  21. …scusate se divago, ma ho finito da poco di leggere l’articolo su MOTOSPRINT di Melandri e sono un pò inc…ato!
    come chiusura il Macio afferma che non sono i 6 KILI in più e neanche la velocità di punta inferiore di 20 km/h alle 4 cilindri che quest’anno, rispetto allo scorso, influenza le prestazioni della 1098, ma le nuove gomme Pirelli!!! le famose 302…
    e tanto per cambiare rintriamo in tema, però la cosa secondo me non c’entra una favas…

  22. non so per quale motivo,in un’esposizione così chiara, si è omesso di parlare di un aspetto della ciclistica per me estremamente importante (vissuto sulle cuoia): l’avancorsa della moto.
    L’effetto del dosso, per me su una moto con avancorsa generoso rispetto a quelle delle jap è deleterio per la stabilità poichè l’impatto lo riduce istantaneamente facendolo arrivare a volte su valori negativi; l’anteriore perde istantaneamente stabilità e logicamente feeling; questo effetto è esaltato ancora di più su una moto caricata posteriormente come la duc (con baricentro arretrato) per l’effetto dei trasferimenti di carico istantanei che si sommano come accennato. Se si hanno gomme molto a pressione o dure e eccessivo precarico sull’anteriore si possono correre seri rischi se si aggiunge anche una forca frenata in compressione.
    Posso solo aggiungere che quando precarico l’ammortizzatore posteriore sulla mia, mi diventa più reattiva ANCHE e non solo, per la modesta riduzione conseguente dell’avancorsa, ma, una cosa è sicura: devo rendere la forca molto più svelta ed in grado di poter assorbire le sconnessioni stradali. Proprio per questo le motard hanno inclinazione delle canne di starzo notevoli così come escursioni rilevanti della forcella.
    (scusate la parentesi e se sono uscito OT)

  23. Ah ecco trovato:

    Ma su che piste si trovano dei dossi così? 🙂

    Mi serve un altro disegno: come fa una moto con avancorsa generosa ad essere penalizzata rispetto ad una che ce l’ha come le giap? Non fa prima qualcosa che è poco positivo a diventare negativo che viceversa?

  24. Infatti è così, la Ducati non ha quel problema. L’ha avuto Lorenzo lo scorso anno, e l’abbiamo visto in diretta: proprio perchè la M1, corta e avanzata, ha l’avancorsa minore di tutte.

  25. Sta a vedere che ho (ri)scoperto perché le moto da enduro hanno il manubrio largo e l’avancorsa molto elevata (e la ruota anteriore da 21).

  26. ….Ma su che piste si trovano dei dossi così? Oggi durante le prove della SBK al Nurburgring c’era una curva non ricordo quale dove si vedeva nettamente come le moto si scomponevano per affrontarla a causa di una forte irregolarità del fondo pista. Per fortuna era una curva veloce senza una poderosa staccata.
    ….. la Ducati non ha quel problema..io credo che fra i tanti la Duc soffra di un’inclinazione eccessiva del cannotto di sterzo a motivo della posizione della prima bancata. Così può anche spiegarsi il cattivo feeling denotato dai piloti in fase di forti staccate a causa dell’eccessivo trasferimento di carico trasmesso sull’anteriore dalle rosse per il suo baricentro troppo arretrato.

  27. Golden, ho l’impressione che tu faccia una sintesi troppo spinta.
    Guarda bene la foto che qualcuno ha importato qui sostituendo il link che avevo messo. E’ illustrata una situazione estrema con una situazione di forte avancorsa negativa. Tuttavia se si verificasse una situazione del genere in una qualunque pista con moto da superbike a velocità superiori ai 20 km/ora credo che quello dell’avancorsa sarebbe il minore dei problemi. Il problema quando si ha una sconnessione dell’asfalto specialmente in curva è che si ha una perturbazione sensibile delle forze in gioco: una alterazione dell’aderenza per quello che ha spegato Federico ma anche della posizione del pilota che può ripercuotersi sulla spinta che egli esercita sul manubrio oltre che sulle forze in generale esercitate sui punti di contatto con la moto. Inoltre le sollecitazioni verticali che tramite le sospensioni si trasmettono al telaio provocano la flessione dei telai che in SBK anche se sono rinforzati rispetto a quelli delle moto di serie non sono rigidi come quelli delle GP. E anche quelli per quanto rigidi sono sempre elastici. La somma di questi fattori determina la perdita di “assetto” delle moto.
    Per il trasferimento di carico credo che l’inclinazione del cannotto sia molto poco, se non per nulla influente, ma adesso devo scappare e non sono ancora tanto sveglio per fare pensieri troppo profondi e aspetto Federico che sicuramente in materia ha già chiara la situazione senza dover pensarci prima …

  28. veramente tutto ottimo…ma chiedo a questo punto cari commentatori, a causa di una forte sconnessione dell’asfalto e quindi alleggerimento dell’avantreno, perdita del feeling ecc…come può giocare il suo ruolo un ammortizzatore di sterzo nella faccenda?

  29. Federico stavo rileggendo l’articolo, perdona la domanda da ignorante in materia, ma la parte dove parli della carcassa che restituisce il favore con la risultante di far percepire delle vibrazioni al pilota, sarebbe quello che poi chiamiamo chattering?

  30. Un ammortizzatore frena delle oscillazioni dissipando energia cinetica in calore. Una sconnessione così come un alleggerimento dovuto ad un dosso innesca delle perturbazioni sul telaio che si tramutano in oscillazioni sia longitudinali sia trasversali. Quelle trasversali si ripercuotono sullo sterzo che si mette ad oscillare, l’ammortizzatore idraulico offre una resistenza che è grossomodo proporzionale al quadrato della velocità di oscillazione e quindi frena le oscillazioni dello sterzo aiutando il pilota a mantenere il controllo del mezzo. Un mio parere è che le oscillazioni dello sterzo sono indotte dalle sollecitazioni che lo stesso pilota subisce e trasmette al manubrio, ma su questo aspetto conferme: ubi major …

  31. Diventa chattering quando quella roba li’ innesca una risonanza con il telaio. Da qui viene la credenza che il telaio deve essere abbastanza elastico da assorbirlo … puttanata epica !!! Se il telaio fosse rigido a sufficenza, sarebbe la gomma stessa dopo tre-quattro cicli a riassorbirlo.

    La Ducati di Casey con il telaio in carbonio non soffriva di chattering, perche’ non puo’ risuonare.

  32. Le oscillazioni di sterzo spesso sono indotte dal pilota, in modo del tutto involontario, c’entra anche l’aereodinamica. A mia opinione su di una motoGP sono dovute piú alla carcassa che al pilota ….

  33. Aseb, però un telaio più rigido non è che non vibri e non abbia risonanze, le avrà a frequenze più alte, molto difformi da quelle delle gomme e forse tale da non innescare risonanze di tutto il “sistema” moto(telaio+motore)+gomme+sospensioni+pilota, ma dire che non vibri e non risuoni non mi sembra molto corretto.
    Mi pare che tu apprezzi Spalding che da lunghissimo tempo insista molto sul fatto che le attuali motogp hanno delle flessibilità molto differenziate in direzione longitudinale e trasversale e ciò sia frutto di una maggior flessibilità in senso trasversale. Tu come lo spieghi il fatto che ormai tutte le piastre di sterzo hanno notevolissime ed estese aperture in senso longitudinale? E’ solo estetica e moda nata pochi anni fa?

  34. Come sempre devo ringraziare tutti, anche gli altri utenti che danno preziosi contributi, anche se MWINANI non c’ho capito una mazza sul tuo ultimo intervento, ma è colpa mia, dovrei proprio rimettermi a studiare un po’ (che vergogna)!
    Devo attendere che ASEB o Federico facciano ulteriori articoli con qualche illustrazione per chi ha fatto sega a scuola invece di studiare un po’ di fisica.

    @Aseb questa cosa del chattering io non la riesco a capire, sembrerebbe facile a sentire la TV, mi spiego:
    la prima volta che ne sentii parlare fu ai tempi d Max alla Yamaha e pensavo erroneamente che fosse una sorta di risonanza delle forcelle.
    Da anni oramai è un tormentone anche su cilindrate minori o su moto che non hanno potenze come una MotoGP.
    Negli ultimi tempi si sente parlare di “chattering innescato dalle gomme”, in effetti poi senti Casey che ti dice che l’anteriore nuova gli crea quel problema.
    Poi senti anche che in alcuni circuiti gli si innesca solo con curve a Sinistra (per esempio) anche se forse a ripensarci capita su quei circuiti che richiedono gomme asimmetriche.
    Poi leggo voi e scopro che la GP 11 con telaio portante in carbonio non sapeva nemmeno come si scrivesse chattering (non mi è chiaro però se dipendesse dal carbonio o dal motore portante).

    Spero possiate dedicare in futuro degli articoli (magari a seguito di questo su molle e masse) a questo fenomeno anche per sfatare qualche falso mito.

  35. MIWANI hai ragione ho tagliato un pò corto sulla domanda specifica di JINGEN75, ma gli ho solo risposto in modo più semplice possibile sul chattering cioè da dove inizia.

    Per rispondere a te stiamo facendo un articolo sulle gomme, dopo di che Federico ritorna su tutti questi fenomeni, come giustamente fai notare tu ben più complessi nell’insieme : moto(telaio+motore)+gomme+sospensioni+pilota

    JINGEN75 indirettamente ho risposto anche a te stiamo appunto lavorando per sviscerare meglio la materia … 😆

  36. Jigen, per ultimo intendi proprio quello qui sopra? (i commenti senza un numero progressivo o senza l’orario di inserimento, sono sempre difficili da individuare univocamente)

  37. MWINANI pensa che ci stavo pensando di mettere nei commenti l’orario, ma non è una modifica semplice non ci sono opzioni al riguardo devo farlo in codice (php) al che mi disallineo dagli aggiornamenti automatici del sito che ci arrivano mensilmente.

    L’orario l’ho per esempio il tuo commento era delle 23:41 la mia risposta delle 23:46 … tutto sta a trovare un modo indolore per inserirla come informazione dopo la data….

  38. MW no è un po’ prima! Prima del tuo dove accenni all’ammortizzatore e alla dispersione del calore etc….

    PS ricordo il telaio della Cagiva C594, se non vado errato era un misto Carbonio/Alluminio. Spero di non aver scritto una corbelleria.
    In fondo l’uso del carbonio come Preziosi spiegava, non era giustificato anche dalla possibilità di variare la rigidezza del telaio variando la tecnica di “assemblaggio” delle fibre?

  39. Si cambiando l’orientamente delle tele di carbonio che formano la matrice del telaio se ne varia notevolmente le caratteristiche meccaniche… ma non dimentichiamoci che i compositi di tutti i tipi ed anche quelli in carbonio sono alchimia, non è così semplice ed ovvio calcolarne con precisione il risultato …

  40. Comunque ti dico solo che se tu dai una martellata su uno di quei grossi fusti di latta, questo suona come un tamburo e se ci metti una mano sopra senti che oscilla (vibra) non solo sul fondo dove hai dato la martellata, ma anche tutto attorno e sulle pareti del cilindro. Questo perché tu, con una sollececitazione di tipo impulsivo (la martellata), induci uno stato di deformazione localizzato che per effetto dell’elasticità del materiale (in pratica è cose se fosse costituito da una serie di molle collegate tutte tra loro)si tramuta in una serie di onde che si trasmettono in tutte le direzioni e per tutta la struttura. Ora ciascun corpo e ciascun meccanismo (ovvero una serie di corpi collegati tra loro), o struttura ha delle frequenze proprie di oscillazione che sono legate alla sua rigidità e alla massa. Sono proporzionali alla prima e inversamente proporzionali alla seconda. Se si sollecita la struttura con una sollecitazione che va a innescare una frequenza propria si ha una risonanza ovvero una amplificazione dell’oscillazione che può essere voluta (strumenti musicali) o indesiderata perché provoca un grosso aggravio delle sollecitazioni che alla lunga possono portare alla rottura. Un modo per non incorrere a risonanze è quello di innalzare le frequenze proprie irrigidendo la struttura (staffe, puntoni materiali con modulo più elevato o abbassandola con inserti “morbidi” tipo l’uso di silent block o variandone la massa (normalmente con contrappesi tipo quelli dei manubri). Il fatto che la vibrazione si trasmetta in tutte le direzioni significa che una buca o un dossetto che da una tipica sollecitazione verticale può scatenare delle fortissime oscillazioni dello sterzo (oscillazione laterale). Ho un indimenticabile ricordo di questo grazie la passaggio a 180 in 3a su delle buche fino a quel momento considerate innocue con un TL1000. 🙂

  41. Immagino Aseb che inserire l’orario o il nuumero non sia immediato su una piattaforma che già non lo fa di suo di base, altrimenti ero sicuro che lo avresti già fatto 🙂

  42. Jigen guarda qui c’è un bel esempio di “chattering” innescato dal vento che innesca la risonanza della campata. Ci sono ponto crollati perché ci marciava sopra un battaglione e con i piedi all’unisono hanno innescato la frequenza propria del ponte. Forse non è immediato associarlo con i saltellamenti delle gomme delle moto in curva ma ti assicuro che centra. Dopo gli altricolidi Federico scommetto cheti sarà tutto più chiaro. Per il momento goditi lo spettacolo:

    http://www.youtube.com/watch?v=_-tElmTmz2A

  43. MW prima di tutto grazie per le spiegazioni.
    Faccio una domanda da ignorante totale: leggendo il tuo intervento, trovo i termino “onde” e “frequenze di oscillazione”.
    ora se provo ad estrarre un po’ e considero queste frequenze alla stregua dei segnali audio (sempre onde sono no?!?) materiali che possono “assorbire” un po’ come fanno quelli fono-assorbenti.
    Per esempio materiali e tecniche di costruzione antisismiche non si basano su questo?

    lo so ho detto una puttanata, ma se non me la toglievo dalla testa poi rimaneva li con il dubbio! meglio fare una figuraccia che lasciarsi li un’idea sbagliata.

    PS ASEB Vedo che usate WordPress, usate qualche plugin per la gestione dei contenuti? Dal poco che ricordo dovrebbe esserci la possibilità di aggiungere info sui post in base a dei place-holder appositi.

  44. MW ma quello dei ponti è il fenomeno della risonanza (chi ha fatto il militare, lo conosce perché la prima cosa che ti dicono è che sui ponti si rompe il passo proprio per via di questo fenomeno), chi come me poi non conosce una mazza di fisica ma si appassiona ricorda il nome di Tesla e del fantomatico apparecchio che era in grado di far risuonare qualsiasi cosa.

    ma risonanza e chattering? per quello che avevo immaginato, il chattering mi sembrava più una risultante “sporca” fra movimenti asincroni appunto delle forcelle e delle gomme.
    Spiego meglio questa ennesima mia follia: se la carcassa che si comprime e rimbalza restituendo le sue vibrazioni ad una forcella già a pacco o impegnata in una piega con tanto di asfalto sconnesso, ha una sua “frequenza” in questi rimbalzi, di sicuro non sarà quella di una forcella che già impegnata e che ha (da quel che ho capito…. forse) nel circuito idraulico il sistema per rallentare i movimenti e smorzare quelli delle molle che altrimenti finirebbero per rimbalzare. Frequenze diverse una “controllata” l’altra libera che si vanno ad incrociare, dove magari ti trovi con una forcella che spinge in giù ed una gomma che invece sta rimbalzando verso l’alto.

    si ok lo so dovrei smetterla con la birra!!!

  45. Devo dire che non sono un grande esperto in antisismica comunque il tuo concetto è fondamentalmente corretto. Innanzi tutto il dimensionamento delle strutture che in zone a rischio sismico nullo si fa in condizioni statiche (peso della struttura+ quello dei mobili e accessori vari più quello dell’eventuale neve e forza del vento vs resistenza dei pilastri e dei solai), in zone sismiche va fatto in condizioni dinamiche (forze longitudinali o trasversali applicate alle fondamenta). Si devono quindi evitare le travi prefabbricate dei capannoni che reggono il tetto solo appoggiate sulle colonne, come era per molti capannoni del Modenese, ma si fanno “incastrati” in modo che non cadano per 2 colpetti lievi. Poi si fanno strutture “elastiche” e non rigide e fragili quindi che si flettono e oscillano anche di decimetri o metri, come alcuni grattacieli, senza che si rompa nulla. In Giappone già da decenni alcuni edifici sono edificati su veri e propri molloni che di fatto isolano la struttura dal suolo e dovrebbero esserci anche degli smorzatori dinamici piazzati ai piani più alti. In Abruzzo hanno costruito molto con strutture portanti in legno (flessibile e resistente), anche se poi per “la fretta” si sono “dimenticati” di isolarlo dall’umidità e tra 10-15 anni sarà tutto da buttare via. Per l’assorbimento, ome dici tu la situazione la vedo un po’ più complessa, non mi sembra che esistano dei materiali capaci di smorzare oscillazioni di bassa frequenza, come quelle dei terremoti, ma di ampiezza molto ampia, disperdere l’energia senza subire danneggiamenti e al tempo stesso reggere strutture pesanti come le abitazioni. Vi saranno degli esempi con materiali più smorzanti di altri ma credo che la battaglia si combatta quasi tutta in campo elastico.

  46. JINGE75 Si usiamo come piattaforma word-press , che personalmente detesto anche se come blog funziona bene, solo che usiamo una struttura di presentazione abbastanza complessa e complicata da gestire. Ma non dispero magari l’orario trovo il modo di inserirlo tramite plugin o place older come scrivi

  47. Oltre a distanziare le due frequenze (gomma e telaio) l’irrigidimento della struttura porta come conseguenza non soltanto l’innalzamento della frequenza propria ma anche e soprattutto la riduzione progressiva dell’ampiezza. Il telaio potrebbe anche oscillare, ma se lo farà di un solo millesimo di millimetro per il progettista va benone. Sulla guida non si sentirà nulla, al massimo al pilota si informicoliranno le chiappe :)L’unico rischio, esagerando con la rigidità, è la rottura a fatica del telaio: con l’oscillazione diventata ormai “vibrazione” il telaio potrebbe arrivare a fratturarsi. E questo è il motivo per il quale nelle moto da corsa il telaio viene comunque sostituito a metà campionato.

  48. E’ anche il motivo per cui i telai delle moto di serie sono molto più “morbidi” di quelli da GP? Mi hanno detto che anche nel CIV i team che corrono nella 600 con una nota casa jap devono cambiare spesso i telai perché si “snervano”, altro che rigidezze eccessive. Comunque ad occhio su una cosa mi sembra che Burgess abbia ragione: ancora non si è in grado di modellare perfettamente il comportamento complessivo di una moto (e credo sia un bene dal punto di vista emozionale-sportivo), altrimenti non si spiegherebbero i tanti tentativi dei giapponesi che a volte appaiono ingenui e semplicistici (e se non ci arrivano loro…). Col carbonio poi credo che questo lavoro sia ancora più aleatorio e io spero, in cuor mio che sia questo il motivo di certe scelte.

  49. @Aseb visto che oggi il mio PC ha deciso che per fare un deploy attende una lettera firmata dal Papa in persona, ho approfittato per fare una rapida ricerca sul discorso della data su WP
    Magari ti è utile: http://www.wpbeginner.com/plugins/how-to-display-relative-dates-in-wordpress/

    @Federico leggendo i tuoi articoli, sembra di capire che una moto è veramente una “coperta corta”. Se vuoi trazione paghi in frenata e guidabilità, se vuoi stabilità in frenata e guidabilità paghi in uscita dalle curve. Certo su 3 punti: frenata, guidabilità uscita dalle curve, meglio due su tre.
    Oppure cerchi di fare come Honda ma se toppi di poco, per come la vedo io, rischi di: uscire lento dalle curve, frenare alla “Dio speriamo vada bene” e guidi come su una lavatrice.
    Devo attendere i prossimi articoli che sicuramente faranno più chiarezza su questi aspetti.

  50. JINGE75 ti ringrazio del link per la data+ora, ma appunto si tratta di modificare il php che pubblica i commenti ( é un loop ) , io cercavo di fare una funzione in modo che se richiamata fa quello che ci proponiamo, almeno quando aggiorniamo Word-press devo solo aggiornare il file di funzioni (function.php) e tutto va a posto. In altre parole nel file di funzione dove appunto c’é la funzione di “date” ci aggiungo anche l’ora … e dove viene richiamata la “date” apparira’ di fianco anche l’ora. Morale devo scrivere un funzione nuova ..sic !!!!

  51. Ciao ASEB, non conosco la piattaforma WP (sviluppo in Java), leggendo quell’articolo SEMBRAVA una modifica semplice (in fondo è solo un plugin) da aggiungere nel “comments.php” che varia in automatico il template.
    Ok toppato! Torno a studiare (fra un deploy ed una compilazione) i vostri articoli (e qualche nozione di fisica che di figuracce ne ho fatte fin troppe…)

  52. mwinani
    mi sa che qui siamo andati nel campo dei segreti a cui tengono tanto le case costruttrici di moto.
    sulle frequenze, in generale un qualcosa di rigido sottoposto ad una forza vibra ad una frequenza piu’ alta e con un’ampiezza di oscillazione minore rispetto ad un qualcosa di meno rigido sottoposto alla stessa forza.
    alla fine e’ l’ampiezza che da’ fastidio, la frequenza puo’ solo dar fastidio se va in risonanza con un qualcos’altro.

    quindi a parita’ di forza, l’oggetto rigido vibra piu’ velocemente e con meno ampiezza in ogni vibrazione.

    riguardo alle moto, a mio parere (e qui Federico non e’ d’accordo, ne abbiamo gia’ parlato), quando sono in piega le sospensioni lavorano “male”.
    la forza innescata da un dosso e’ pressoche’ verticale ma la sospensione ha solo modo di reagire secondo l’angolo di inclinazione della moto.
    questo porta a due conseguenze quando la moto e’ in curva:

    1- quando sei in massima piega con un angolo di circa 60 gradi la forcella per assorbire un dosso di 1cm deve comprimersi di 2cm. (se per assurdo riuscissi a piegare la moto quasi a 90 gradi la forcella sarebbe impossibilitata a lavorare).

    2- la forcella che si comprime fa anche muovere la ruota verso il centro della curva. questo movimento non puo’ avvenire a gratis ma ha bisogno di un aumento della forza centripeta e quindi del grip della gomma.
    aumento che c’e’ di sicuro in quanto il dosso si oppone all’avanzamento creando una forza che schiaccia di piu’ la gomma ma bisogna vedere se questo aumento, soprattutto in massima piega ad angoli vicini a 60 gradi, e’ sufficiente a creare un grip maggiore o almeno uguale a quello necessario per creare l’aumento di forza centripeta.

    c’e’ un comportamento variablie a seconda dell’angolo di piega ed ho il timore che ad angoli grandi sia anche il telaio a dover flettere per fare un po’ da sospensione in quanto la sospensione lavora con un angolo che non e’ piu’ verticale, quello ideale per attutire al meglio i dossi.

    chi ne sa di piu’ potrebbe continuare il discorso… 🙂

  53. quindi a moto poco inclinata sono soprattutto le gomme e le sospensioni ad ammortizzare.

    a moto molto inclinata sono soprattutto le gomme ed il telaio ad ammortizzare.

  54. questo “chattering” che voi sappiate parte principalmente in franata, accelerazione o all’angolo di massima piega?

  55. JO potrebbe andare anche bene ma in pista in curva non ci sono dossi … il chattering viene da imperfezioni della pista che non e’ comunque una superfice ideale .. ma sicuramente molto piu’ideale delle nostre strade.

    Poi ci sono piste che hanno una superfice spettacolare e altre molto meno (indinapolis) i piloti poi riscontrano certe imperfezioni sostanziali e ci girano attorno.

    A parte Melandri al Nurburgring sul dritto ( scherzo he )

  56. Per me le case giapponesi hanno degli ammortizzatori nascosti dentro le travi del telaio, solo che non l’hanno detto a Burgess 🙂
    Quindi il telaio oscilla sotto l’effetto delle buchette, delle giunzioni dell’asfalto e dei cordoli (guardate bene dove curva Stoner: il cordolo da fastidio anche con l’SXV, figuriamoci con una rigida GP) l’ammortizzatore “laterale” ne smorza le oscillazioni e le giapponesi in curva vanno “sul velluto”.
    Anch’io scherzo ehhhhh!! 🙂
    Chiediamo informazioni a Dall’Igna? Ho visto la foto di un bellissimo accelerometro sul forcellone dell’Aprilia di Laverty per misurare il chattering (credo)

  57. Aseb però perché nel caso della Honda la gomma anteriore nuova gli ha creato tanti problemi rispetto a quella vecchia ?
    Poi perché, alcuni piloti ne lamentano l’effetto su alcune piste solo per curve che girano in un certo senso?
    Leggendo poi i vostri articoli, si fa cenno al fatto che la vecchia GP 11 con motore portante non ne soffriva.

    Credo che dovremmo attendere gli sviluppi di questi articoli per avere chiarezza su un fenomeno che è finito con troppa facilità sulla bocca di tutti a causa della solita (dis)informazione che viene fatta in TV.

  58. l’ho chiamato dosso per dargli un nome, un concetto.

    l’ampiezza di queste imperfezioni e’ quella che e’ e per superarle senza saltare occorre che qualcosa ceda, che sia la gomma, la sospensione o il telaio qualcosa deve muoversi altrimenti la moto salta e si perde l’aderenza gomma/terreno facendoci cadere.

    il migliore mix su cosa deve cedere e’ di certo uno dei segreti di chi progetta moto da corsa oltreche’ da strada. mi sa che il difficile nell’analisi lo si incontri guardando come questi fattori variano nel tempo, tutto e’ in continuo movimento, a volte prevale un fattore e a volte un altro.

    e’ difficile analizzare tutto mentre la moto va.

    per esempio ci e’ impossibile andare a misurare il grip (che e’ la cosa piu’ importante) istante per istante.

    possiamo solo cercare di farlo indirettamente ma sempre con certi errori.
    secondo me chi riesce a misurare ogni fattore nel modo migliore riesce a capire meglio cosa accade e cosa fare per portare il tutto al limite.

  59. JO – Su, pensaci bene: l’assunto che le asperità sono verticali è frutto dell’applicazione non ragionata del tuo personale sistema di riferimento. La vedi verticale perchè tu la osservi mentre sei verticale. Non è così. Pensa per un attimo a come una carriola supera un gradino: ti accorgerai che la ruota vede sempre le asperità secondo il PROPRIO piano di rotazione. In termini geometrici, la traiettoria della ruota è la linea di intersezione tra il suo piano di rotazione e la superficie stradale. La sospensione lavora perfettamente, non sta lì il problema. Se non è chiaro ditemelo, comincio a credere che l’equivoco sia molto diffuso.

  60. jigen75

    la gomma e’ il primo ammortizzatore per cui se cambia questo poi tutto il resto della moto gli deve andare dietro accordandosi.

    il forcellone posteriore e’ asimmetrico, il tiro della catena (che e’ variabile come forza nel tempo) e’ da un lato solo. vedo solo questa come variabile per spiegare quello che dicono i piloti.

  61. Federico

    tu prendi la ruota come punto di vista, io credo che si debba prendere in considerazione tutta la moto e quindi la sua traiettoria.

    e’ la moto per intero che curva grazie alla forza centripeta diretta verso il centro della curva, quando questa forza non e’ sufficiente a mentenere tutta la moto in traiettoria allora si cade.

    quando la sospensione in curva si comprime fa anche muovere una certa massa verso il centro curva, perche’ cio’ accada c’e’ bisogno di un aumento della forza centripeta, se questo aumento (dato per forza dal grip tra gomma e asfalto) non e’ sufficiente la moto perde aderenza e va giu’.

  62. @Federico si credo che qualche disegno sia necessario, almeno per me.
    Anche io fatico ad astrarre la cosa. Una ruota verticale ed una fortemente inclinata, pensavo non subissero la stessa direzione delle forze ma che quella inclinata ne avesse una buona componente verso l’alto (questo, prima di leggere i vostri articoli, per i quali ancora vi ringrazio e ritengo sia incredibilmente prezioso il lovoro di voi tutti).

    Dico un’eresia, ma guardare una moto: frenare, entrare in curva pinzata, affrontare il centrocurva per poi ripartire, mi fa pensare che chi progetta il telaio di una moto abbia una quantità di grattacapi superiore a chi ha a che fare con 4 ruote che rimangono sempre sullo stesso piano.

  63. MIWANI gli accelerometri li ha anche la Desmosedici così come tutte le MotoGp … tempo addietro scrissi un articolo su quante “sonde”-“sensori” ha una MotoGP generica ebbene sono piú di 60 ….

  64. Infatti il tiro catena (e la sua interazione con l’erogazione dle motore e il funzionamento della gestione elettronica, coi suoi tagli), era tra i sospettati delle tante oscillazioni che faceva la D16 quando la guidava Stoner. Non era chattering ma si vedeva bene a occhio nudo quanto “pompasse” quella moto.

    Federico. E’ vero che la suota segue una linea sostanzialmente piana secondo il suo sistema relativo di riferimento, ma se si passa su un “dossetto”: una asperità che presenti un livello di un cm in un arco di un metro, la ruota deve scartare lateralmente (nel suo sistema) o verticalmente all’occhio di chi è seduto davanti alla tv. All’atto pratico, viste le velocità in gioco è come dare una martellata dal basso verso l’alto sulla gomma (ti concedo il martello di gomma 🙂 ). Ora tu dici che alla massima inclinazione le sospensioni sono ancora perfettamente di svolgere il loro compito? Ora mi faccio un po’ di proiezioni delle forze. Io da mio punto di vista mi sento di assimilare la situazione alle inclinazioni estreme più a quella di un carrello delle montagne russe che non a quelal del “pozzo della morte” dove la forza centrifuga lavora solo in direzione del piano di mezzeria della moto. Sui binari dele montagne russe si hanno invece sollecitazioni su quel piano (di mezzeria) del carrello nei saliscendi, ma laterali in curva infatti i carrelli hanno dei sistemi di ruote atte alla ritenuta laterale. Una moto in curva riceve le sollecitazioni ovviamente unilaterali, dal basso verso l’alto (sopra non c’è niente che tiene schiacciata la ruota verso l’asfalto, come purtroppo credo sappiamo bene tutti) 😐 E questo poco o tanto porta a far flettere lateralmente le gomme, il forcellone e gli steli della forcella (trascuro i cerchi ma qualche decimo oscilleranno anche loro), e il telaio/motore tutto. Ora non so quantificare, ma nemmeno qualificare l’effetto di queste componenti laterali sulla guida, ma credo che al di la della questione basilare del centraggio e data questa per acquisita, quando si affinano i dettagli è proprio si queste questioni che sia l’attuale frontiera sulle tecnologie dei telai da motogp. Altrimenti continuo a non spiegarmi perché Honda abbia girato per anni con pelli di carbonio messe ora qua e ora là a rinforzare tratti di telaio e la scelta di certi componenti o soluzioni che nel giro di qualche anno si diffondono dalle moto del maggior costruttore del mondo a quelle di tutti i contendenti. Ci sono dei “segreti” che ci sfuggono ma che non si possono rivelare? 🙂

  65. JO – Te la riporto qui: “la forza innescata da un dosso e’ pressoche’ verticale ma la sospensione ha solo modo di reagire secondo l’angolo di inclinazione della moto.” Ecco, questa frase è sbagliata. La forza innescata da un dosso ha sempre la direzione del piano di rotazione della ruota. E’ verticale solo se la ruota è verticale, con la ruota inclinata la sollecitazione assume il medesimo angolo. Ergo, le sospensioni per lavorare devono muoversi parallelamente al piano di rotazione della ruota. In una F1 la ruota è sempre verticale, e le sospensioni devono muoversi sempre secondo quella direzione. Nella moto l’angolo della ruota cambia, ma siccome le sospensioni son vincolate al mezzo il loro movimento risulta sempre parallelo al piano della ruota, cioè lavorano esattamente come serve. Mi rendo conto che la diceria della forza verticale – e del famoso “bump” – è molto diffusa, ma è una bestemmia. Ed ecco dimostrato, una volta di più, che il pilota deve fare il pilota, il giornalista deve fare il giornalista, e il meccanico deve fare il meccanico. Senza pretendere di impicciarsi di cose troppo più grandi di loro. Comunque sì, farò un disegnino esplicativo.

  66. Aseb, una idea di quanti sensori ci siano su una moto ce l’ho e credo che siano molti di più 60. Ho visto foto con 6 rivelatori di temperature gomme, una dozzina di accelerometri. Questo sul forcellone dell’Aprilia si diceva fosse proprio dedicato al chattering per quello ne ho parlato con riferimento alla domanda di jigen. Mitico è il flangione sul cerchio di Marchesini proprio sull’Aprilia che misura la coppia istantanea trasmessa dalla catena alla ruota. Dell’Aprilia i maligni dicevano fosse un prototipo proprio perché la sua elettronica prevedeva 150 ingressi, se non erro.
    Jigen le forse le puoi proiettare sul piano di riferimento che ti pare. La forza che esercita la moto sull’asfalto puoi immaginarla come una freccia che parte dal baricentro moto/pilota e con la punta nel punto di appoggio della gomma. Però se ti riferisci al suolo la puoi sempre scomporre in due componenti: uno verticale e uno orizzontale:

  67. MWINANI – Esatto, al suolo le puoi scomporre nelle due componenti. Ma quello attiene al punto di contatto e di conseguenza alle condizioni del grip, mentre non ha nessuna rilevanza per quanto riguarda la direzione della sollecitazione imposta dal terreno sulla ruota nel superamento di un dosso con la moto inclinata. Son cose diverse.

  68. Aspetto i disegni, sento che siamo sull’orlo del misunderstanding.
    Credo che dovremo ragionare sulla forza che trasmette la molla della forcella e su quella che trasmettono le boccole (pattino ideale che trasmette solo sollecitazioni in direzione ortogonale al moto). Ovvero dovrai lavorare tu per convincere un testone come me 🙂 Però ora forse siamo un po’ troppo astratti per dei commenti da blog, col disegnino credo ci si capirà tutti meglio. 😉

  69. in quella immagine ci sono due forze,

    1- una verticale quasi costante (varia se si prendono dei dossi)

    2- ed una orizzontale (la forza centripeta) che varia da zero ad un max col variare del raggio di curvatura (varia molto lentamente in quanto molto lentamente varia il raggio di curvatura).

    c’e’ un pero’, che la forza numero 2 varia invece molto rapidamente quando la ruota prende un dosso e, per via dell’inclinazione della sospensione, muove la massa non sospesa (ruota e resto attaccato) verso il centro della curva.

    la forza numero 2 e’ sempre orizzontale mentre l’inclinazione delle sospensioni e’ variabile. e’ questa cosa che faccio fatica a digerire, Federico ho bisogno di un aiuto.
    🙂

  70. mi spiego meglio.

    il limite di velocita’ in curva e’ dato dalla massima forza centripeta raggiungibile attraverso il grip della gomma.

    una sospensione inclinata che per assorbire un dosso mi fa aumentare automaticamente anche questa forza centripeta ha un senso?

    devo girare in curva sempre con un certo margine altrimenti nel caso di un dosso non ho quel margine di forza in piu’ necessaria per sostenere lo spostamento della ruota verso il centro curva.

    in pratica devo usare il 90% del grip e tenere un 10% (dati presi come esempio) per incrementare la forza centripeta necessaria a spostare la massa della ruota e affini verso il centro curva.

    questo e’ quello che mi sembra succeda sulla moto in curva.

  71. Io credo che in un “modello” ideale dove la massa delle ruote (in realtà tutti gli organi non sospesi, ridotti) venga trascurata rispetto a quella del complesso moto/pilota, ma anche le forze ammortizzanti (frenatura idraulica), le ruote si muovano lungo la direzione della risultante come indicato nell’immagine che ho linkato, ma tenendo conto di questi due fattori (inerzia e idraulica) la ruota abbia una direzione inclinata lungo una linea più verticale rispetto alla detta risultante. Questo darebbe luogo all’insorgenza di una forza (con una componente) con direzione ortogonale alla risultante. Adesso vado su emule, mi scarico un modello dinamico e un software di analisi sufficientemente sofisticato per fare una analisi attendibile di un sistema del genere. Chi mi da il disegno di un “bump” tipico che valutiamo la traiettoria reale? 🙂 Si scherza ehhhhh!

  72. Jo quello che hai scritto sull’incremento di grip mi sembra molto giusto. Come diceva Newton se devi far cambiare traiettoria a un corpo dotato di massa ti serve una forza. Un questo caso il grip poco o tanto in funzione dell’inclinazione. A meno che non hai la fortuna di incocciare in un dosso parabolico 🙂

  73. Sembra, vero? 😉 Invece nello studio del fenomeno si evince che il fabbisogno di grip varia, è vero, ma in corrispondenza avremo identiche variazioni del grip e il sistema è in equilibrio. A scombinare i piani resta la gomma larga e la sua caratteristica risposta alle sollecitazioni: in due parole, la gomma è un piccolo sistema integrato molla-ammortizzatore in cui le singole caratteristiche sono frutto della particolare scelta costruttiva. Per inciso, è proprio su questa scelta che Honda non è d’accordo: la vecchia gomma immagazzinava meno energia potenziale e trasformava una maggior percentuale dell’energia cinetica in calore. Insomma, funzionava un po’ meno come molla e un po’ più come ammortizzatore. Dove avveniva tutto questo? Nella carcassa. Continuate pure con le domande, vi state cacciando in un bel guaio… 😉 Alla fine però sarà ben chiaro a tutti quanto sono fondamentali le gomme. Tanto che potremmo tranquillamente affermare che tutto il resto della moto è un semplice accessorio creato per far lavorare al meglio le gomme. E non è un paradosso.

  74. Attendo le domande di MW, Jo e gli altri, io non ho competenze. Però vorrei provare a capirlo anche un minimo questo guaio perché delle bojate delle tv ne ho “le sin donde siffatte ciuffole”.
    A sentir loro fare una moto è facile come prendere una stampella e attaccargli due ruote, poi ci pensa il pilota a svilupparla e a guidare sopra i problemi.

  75. Federico, ma le gomme nuove della Bridgestone non dovevano avere il compito di scaldarsi più in fretta e diventare quindi meno pericolose e imprevedibili? Invece quelle nuove sono più “elastiche” e smorzano meno? Quindi in teoria scaldano anche di meno se dissipano meno energia in calore. Dov’è qui l’inghippo?
    Per il grip che non cala ci devo bere sopra …. però scendendo dal dosso dimmi che lo fa ….

  76. MWINANI – Ok, allora diciamo così: tutti i dossi sono parabolici perchè è pur vero che c’è un maggior fabbisogno di grip totale, ma cambia anche la direzione delle forze nel punto di contatto. Il fabbisogno di “grip trasversale” rispetto alla direzione della ruota è identico.
    Insomma, dove si rischia di perdere l’aderenza non è nella salita sul dosso ma in prossimità della sua sommità. Dove cioè la ruota, accelerata verso l’alto (e per ALTO intendo “alto per la ruota”, che non significa la verticale ma l’asse Z della moto) tenta di continuare il suo spostamento per via della sua massa e tende a staccarsi dal dosso che ormai sta addolcendo la sua pendenza. Da quel punto in poi, compresa la discesa dal dosso, la situazione diventa critica; ma non certo finchè la ruota si sta arrampicando sul dosso e comprimendo la sospensione.

  77. Federico,
    io non ho dati per analizzare i valori delle forze in gioco e vedere se ad un certo angolo di piega e per certi valori del dosso si perde l’equilibrio pero’ come concetto di base una sospensione che mi fa muovere la ruota verso il centro curva e quindi diminuire il grip utile alla percorrenza della curva non ha molto senso.
    traiettoria delle ruote in curva e’ come una biscia! la vedrei meglio se fosse piu’ rotonda…

    altrimenti anche io come mwinani con capisco tutto il lavoro svolto alla ricerca del valore ottimale della rigidezza del telaio, se bastasse farlo molto rigido credo non ci siano problemi nel costruirlo e invece i giapponesi ne cambiano a ripetizione. e’ solo una questione di differente centraggio?

    Stoner con la ducati senza gomme dedicate cadeva a ripetizione mentre prima no, un motivo ci deve pur essere. ad un certo punto la moto perdeva improvvisamente il grip, a cosa era dovuto? Rossi a inizio 2011 cadeva uguale. non e’ certo facile saperlo altrimenti in ducati avrebbero gia’ risolto il problema da tempo.

    sono d’accordo che la gomma e’ il componente singolo piu’ importante, assieme al motore. quello che fa la maggior differenza.

  78. permettetemi di interloquire, cerco di esprimere un’opinione del tutto personale da motociclettaro di strada con un po di polvere sulle spalle e da appassionato profano di fisica motocilistica fatta sulle cuoia; vorrei anche rispondere all’amico che mi rimproverava, a ragion veduta, di un’eccesso di sintesi dovuta al fatto che …a buon intenditore poche parole. 😉
    Ho parlato di avancorsa e di inclinazione del cannotto perchè per me ciò è pertinente con quello che all’inizio ha scritto federico e con ciò che ho letto.
    In curva per quanto capisco l’effetto della forza centrifuga (più vai forte e maggiore è la forza) è contrastata dall’inclinazione della moto e tende a schiacciare le sospenzioni e a creare un effetto distorcente quasi di deriva ai pneumatici ad opera del grip. Quando le forcelle si comprimono l’avancorsa diminuisce (molto in staccata), così di conseguenza si riduce l’interasse della moto; mi direte: che piffero c’entra questo? Sono d’accordo con chi mi dirà che nelle moto da corsa l’avancorsa è ridotta agli estremi ed anche l’interasse (ma sarei curioso di sapere il dato della duc rispetto alle concorrenti)…ma in questo caso per me c’entra e anche molto, e dico il motivo (forse è una bestialità) ma c’entra specie per quello che ha scritto federico. Il piano della pista per quanto perfetto rispetto alla strada risente di zone a maggior usura specie in curva e qualsiasi asperità (o dosso)o imperfezione del manto porta a far salire la forcella; ne consegue una riduzione dell’avancorsa e di conseguanza una minore stabilità (LASCIAMO STARE LA FISICA) dell’anteriore con maggiori effetti di deriva del pneumatico se non ha molto grip; il pilota cerca di contrastare le asperità sul manubrio conseguenti alle forze istantanee che agiscono sullo sterzo e qui entra in gioco ciò che diceva federico e l’amico in un precedente commento: se hai ancora corsa di ammortizzatore la piccola asperià è assorbita e allo sterzo avverti poco o nulla ma se sei quasi a pacco la riduzione dell’avancorsa è molto avvertita ti da una botta allo sterzo che contrasti di istinto e chiudi inavvertitamente lo sterzo e … vai a pacco express con la moto. Ok …e che c’entra l’interasse? c’entra perchè una moto con avancorsa generoso ha un interasse maggiore e quindi meno “maneggevole” l’effetto sulla gomma tende a farti chiudere prima lo sterzo a causa dell’inclinazione maggiore del cannotto, per cui un minor interasse può essere per me di aiuto in questa circostanza. La pressione delle gomme e il tipo di mescola gioca per me un ruolo altreTtando determinate quando ci sono queste asperità (una pressione minore aumenta la possibilità della gomma di assorbire di più ma fino a un certo limite oltre il quale può essere controproducente). In ultimo, sempre da profano, credo che la forza che deriva dall’effetto del dosso sulla gomma in piega si debba scomporre in una verticale e l’altra in orizzontale la cui risultante è l’inclinazione della moto a secondo della velocità della moto in curva (assorbimento delle sospensioni che risalgono su, gomme che si deformano e telaio che se troppo rigido trasmette alla capoccia del pilota tutte le asperità senza assorbimento o deformazioni). …si avrtanno poi le deformazioni cerebrali 😉

  79. Ok, rileggendo questo articolo mi sono accorto che avevo parlato di disegnini che poi ho scordato di inserire. Eccoli.

  80. bei disegni molto chiari, hai pero’ solo messo la ruota, io ci aggiungerei il baricentro e l’effetto del rollio che si genera col dosso, la ruota si alza rispetto all’orrizzontale, il baricentro rimane grosso modo li’ dov’e’ (diciamo che si muovo molto poco) mentre la parte di massa superiore al baricentro si abbassa.
    quindi per effetto di questo pendolo la ruota non copia perfettamente la traiettoria disegnata ma si muove anche leggermente verso l’alto e l’esterno. dico bene? il movimento maggiore rimane pero’ quello disegnato….

  81. correggo:
    quindi per effetto di questo pendolo la ruota non copia perfettamente la traiettoria disegnata ma si muove anche leggermente verso l’esterno (verso l’alto era gia’ disegnato) 🙂

  82. No, Jo. Il baricentro giace sempre su quel piano: nessuna forza giace su piani diversi, e quindi anche la spinta delle sospensioni – schiacciate perfettamente in asse dal dosso – agiscono sempre in asse con la moto. Riepto: la ruota NON vede il dosso “verticale” ma solo secondo la sua traiettoria. Ciò che succede a destra o a sinistra di quella traiettoria alla ruota non frega nulla. Quello che dici varrebbe SOLO se la ruota continuasse ad essere perpendicolare al suolo anche durante le pieghe: e in quel caso, appunto, seguirebbe la traiettoria della fig 1. Le forze in gioco, spero sia finalmente chiaro, sono sempre e comunque sul piano di rotazione della ruota, inclinato quanto la moto.

  83. Però, siccome l’appoggio di una gomma non è puntiforme, il centro di spinta sarà fuori dall’asse della ruota quindi una componente laterale c’è. Altrimenti perché se io percorro una giuntura longitudinale, o il bordo dell’asfalto o ancora la rampetta inclinata di un marciapiede sento la moto spinta di lato? Ora se il dosso è perfettamente longitudinale, come nei disegni, va bene, la geometria è uniforme per tutta la larghezza, ma se l’avvallamento o il dosso è anche trasversale un transitorio nelle forze laterali si genera per forza, visto che l’inerzia delle masse non sospese non è nulla e la scorrevolezza delle sospensioni non è infinita, anzi queste sono ben frenate.

  84. Qualunque sia il “cerchio di contatto” considerato (ne possiamo ipotizzare uno per ogni inclinazione), tutti ruoteranno sempre su un piano parallelo alla mezzeria della ruota. E incontrando un ostacolo, il primo cerchio che lo tocca si incaricherà di accelerare la ruota nella medesima direzione del rotolamento. Il disassamento eventualmente comporta un momento sul manubrio dovuto al braccio a terra non nullo che però non influisce sulla traiettoria dello spostamento (cioè sullo schiacciamento in direzione della sospensione) quanto piuttosto sulla stabilità della moto soprattutto se il baricentro è alto. E questo è uno degli svantaggi del baricentro alto. Se vuoi se ne può discutere, ma già da ora ti anticipo che si tratta di una reazione di origine giroscopica che attiene al tentativo del braccio a terra di sterzare la ruota anteriore; ma generando in questo modo una precessione che, col braccio determinato dall’altezza del baricentro, tenta di inclinare su un lato la moto attorno al suo baricentro. Come una trottola. E le moto col baricentro alto, avancorsa ridotta e magari manubri stretti (quindi non quelle da cross) soffrono di sbacchettamenti sullo sconnesso.

  85. Domani prendo una ruota. Metto una omega (le usiamo per irrigidire delle vasche in lamiera) la metto nella rampa del box parallela alla direzione della rampa quindi inclinata per il verso lungo. Poi spingo la ruota con forza in direzione trasversale (perpendicolare alla omega che fungerà da dosso inclinato). Poi ti rispondo 🙂

  86. A regime sono convinto che sia tutto in equilibrio e complanare alla mezzeria della moto (in realtà quasi perché il piano giusto è quello passante per il baricentro dell’assieme moto+pilota (che però non è rigido) e il centro del “cerchio” di contatto (centro non geometrico immagino perché anche in questo caso sarà un “baricentro” che tiene conto della posizione geometrica e della pressione locale agente in ciascuna microarea di contatto. Una sorta di media pesata, giusto? Però in transitorio sono convinto che ci siano degli squilibri momentanei che però su una moto che va a 70 metri al secondo inclinata di 60° rispetto alla verticale si traducono in qualcosa che dovrebbe assomigliare a delle martellate sui cerchioni. Che poi si tratti di un grosso martello di gomma, lo posso concedere! 🙂
    Provo a fare un esempio comprensibile anche per scritto qui sul web (come direbbe Jigen, con una grossa birra in mano si capirebbe molto prima!). Facciamo l’ipotesi che la ruota stia procedendo inclinata e che il cerchio di contatto abbia il suo centro lontano 4 cm dalla mezzeria della ruota. Il suolo “spinge” con forza verso il baricentro, da baricentro parte una forza che è la risultante di forza centrifuga e peso che deve cadere all’interno del cerchio di contatto, altrimenti qualcuno cade. Ammettiamo che sull’asfalto ci sia un guscio di noce (in titanio così non si rompe) e che si trovi a 7-8 cm dalla mezzeria della ruota determinando un repentino spostamento del “centro” del cerchio di contatto dovuto alle pressioni fortissime che si vengono a creare in corrispondenze del guscio che localmente schiaccia la gomma. A questo punto la risultante (centrifuga+peso) non passa più per il centro di contatto a la ruota(moto+pilota) deve trovare un nuovo equilibrio. Ora chiaramente questo si traduce in oscillazioni dello sterzo per via dell’avancorsa ecc. ma anche la ruota posteriore non sta buona (credo). La nuova spinta, disassata rispetto a quella precedente di equilibrio, non genera un momento che tende a far ruotare tutta la moto attorno al suo baricentro?

  87. Sì. La ruota ha uno sviluppo di rotolamento più vicino ai due metri che al metro e mezzo. Duecento orari significano centomila giri all’ora. Cioè 27 al secondo. La noce impegna 5cm dello sviluppo. Quindi la perturbazione dura meno di un millisecondo, dopodichè tutto torna in equilibrio. La moto resta squilibrata per un tempo tanto piccolo che la sua massa non subisce accelerazioni apprezzabili. Avvertiremo il colpo, ma se il grip è sufficiente la nostra preoccupazione sarà quella di aver danneggiato il cerchione. Altra cosa se la sospensione non riesce ad assorbire e la ruota decolla, ma lì a 200 orari e 60 gradi con la perdita di grip cadiamo di certo. E non per gli squilibri 😉

  88. Scommetto che mi dici che se la noce ha 8 metri di diametro (e la stessa altezza: 2 cm), lo spostamento del centro di contatto è talmente piccolo che non influisce sulla guida.

    E se passo sui denti di sega di un cordolo a 100 all’ora? E il piccolo gradino asfalto-cordolo …

    Delle frequenze caratteristiche delle sospensioni, o meglio delle masse sospese ne abbiamo parlato ma non ricordo bene. Mi pare che Jo avesse insistito sui tempi. Così ad orecchio mi sembra che sotto al decimo di secondo una forcella o un forcellone non fanno neanche a tempo ad accorgersi giusto? E lavora solo la gomma come si vede anche nei super slowmo. Le frequenze proprie del telaio o del forcellone invece devono essere molto più alte per non perdere in precisione …

  89. sono già passati 4 anni dal giorno di questo articolo. 4 anni dove un certo Federico Devoto & GiornaleMotori hanno iniziato a fare chiarezza su quelle che era ad allora il pensiero comune. Per me questo articolo e disegno è stato come scoprire che il pianeta non è piatto .

    Sono passato da maghi , santoni, urlatori ,fenomeni ed autoproclamati esperti a persone che fanno uso della logica ,della conoscenza, della repetitività dei fenomeni e del rigore scientifico .

    Senza dilungarmi mi sento in dovere di ringraziare tutto lo staff tecnico!!

    continuate così che i pregiudizi sono duri a morire!! 😉

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