Ma le gomme ci avvertono?

Dopo aver descrito com’è fatta una gomma, vediamo adesso quali sono le conseguenze sull’area d’impronta della gomma al variare dell’angolo dei fili delle diverse carcasse/cinture Facciamo qualche schemino:

Una gomma a carcassa incrociata sottoposta a pura forza laterale, cioè alla corda e senza aprire il gas, si deforma progressivamente e avverte con largo anticipo. Ma ha il difetto di ridurre l’area in perfetto contatto man mano che la piega (e quindi la forza) cresce. Proprio quando mi serve la maggior forza, tiene meno.

La carcassa radiale invece ha i fili orientati esattamente come la forza, e quindi non si deforma: la  sua tenuta non si riduce man mano che la piega aumenta, ma ha il difetto di partire via di colpo. Posso piegare di più ma devo ricavare il limite di tenuta da altri fattori, sennò finirò a terra senza neppure capire come ci son finito. Vedremo in seguito come risolvere il problema.

Una gomma, radiale o meno, con cintura incrociata sottoposta a pura forza longitudinale, cioè in frenata o in accelerazione sul dritto, si deforma progressivamente in modo analogo, riducendomi la porzione di area in perfetto contatto man mano che la sollecitazione diventa più forte.

Una cintura a zero gradi mi rende la gomma indeformabile, la mia area di contatto è sempre costante e la mia frenata sarà potenzialmente maggiore: ma non mi avviserà quando avrò raggiunto il suo limite, e perderà aderenza con tutti i suoi punti nello stesso momento.

Se in F1 questo è accettabile, in moto è semplicemente disastroso. E infatti non mi risulta ad oggi una gomma anteriore da moto in configurazione radiale pura, con cintura a zero gradi.

Il limite sarebbe più alto, è vero, ma non ho nessuna possibilità di avvertire quando mi ci sto avvicinando.

Discorso analogo per la posteriore  dove però la trazione mi può offrire l’opportunità di capire il limite della gomma, come vedremo in seguito.

Questo schema a fianco, riguarda l’area di impronta di una gomma da moto nella situazione più frequente, cioè con forze longitudinali e trasversali contemporaneamente applicate come durante una frenata prolungata in ingresso o un’accelerazione a moto piegata. Ne consegue che la forza risultante avrà una direzione continuamente variabile a seconda della situazione.

Oggi la sfida delle gomme è esattamente questa: fornire il massimo dell’aderenza nelle diverse condizioni ma lasciando al pilota un margine sufficiente a capire dove stia il limite di aderenza. Tenuta e feeling diventano, estremizzando il concetto, due esigenze antitetiche, e il compito dell’ingegnere sarà trovare il miglior compromesso possibile. Cosa significa? Significa che a fronte di impronte sufficientemente stabili il progettista dovrà prevedere le direzioni di deformazione controllata che indichino al pilota quanto osare. Troppa deformazione vorrà dire minor tenuta, poca deformazione vorrà dire minor feeling. Vediamo in dettaglio quali accorgimenti costruttivi vengono adottati per fare fronte alle esigenze del pilota nelle diverse circostanze, tenendo sempre presente che la gomma scalda quanto più si deforma.

Cominciamo  dall’anteriore a partire dalla frenata. Siamo in rettilineo e affrontiamo la staccata per l’ingresso in curva. La prima evidenza è che l’anteriore per tutto il rettilineo non ha fatto praticamente nulla: nessuna forza longitudinale o trasversale ha deformato la carcassa e di conseguenza la mescola si sarà raffreddata. Il grip in partenza dipende solo dal peso dell’avantreno in quanto i carichi dinamici interverranno solo in seguito alla effettiva decelerazione. In queste condizioni la mia gomma deve essere realizzata in modo da soddisfare due obiettivi fondamentali: scaldarsi velocemente nella prima fase di frenata e consentirmi di valutare il limite iniziale di aderenza, quando il grip è ancora basso.

Di conseguenza avrà la carcassa radiale ma la cintura a tele incrociate, in modo tale da lasciarmi un certo grado di deformabilità longitudinale che mi consenta un rapido raggiungimento della temperatura di esercizio della mescola nella prima frenata a moto verticale e contemporaneamente mi fornisca il feeling necessario ad avvertire il limite di aderenza. Una riduzione della frenata mi consentirà di aumentare l’area in perfetto contatto, riprendendo l’aderenza dell’avantreno qualora io stia esagerando con la pressione sulla leva. In pratica, tramite la pressione sulla leva io posso modulare quanta area è in perfetto contatto e quanta invece, a causa della deformazione longitudinale, non lo è. La funzione è continua, senza punti di discontinuità, e il comportamento risulta molto prevedibile.

Nella fase successiva, coi carichi dinamici in aumento, potrò aumentare la pressione sulla leva in quanto il grip sempre crescente mi ridurrà la quantità di impronta che sta scivolando: in queste condizioni, con la mescola ben schiacciata sull’asfalto, l’impronta si deforma meno in quanto anche le parti che inizialmente stavano scivolando smettono progressivamente di scivolare e si attaccano al suolo che, per così dire, costituisce l’ossatura indeformabile che impedisce all’area di contatto di deformarsi. Insomma, con la mescola molto pressata all’asfalto l’impronta potrebbe deformarsi soltanto deformando l’asfalto alla quale sta incollata.

Il pilota ne approfitta per aumentare ancora la pressione sulla leva fino a riportare la forza longitudinale oltre al valore dell’attrito sul fondo, ricominciando a deformare l’impronta: questo però innesca un circolo virtuoso per cui la superiore decelerazione non fa altro che aumentare ancora l’aderenza della mescola all’asfalto, opponendosi alla deformazione in modo sempre più deciso. Tutto questo, che avviene in pochissimi istanti, fa sì che la nostra gomma anteriore inizialmente si scaldi in fretta ma, in seguito, la sua deformazione resta costante e ben avvertibile dal pilota che in definitiva potrà dosare la leva in base alla quantità d’impronta che, istante per istante, gode della perfetta aderenza. Man mano che ci si avvicina alla curva la moto inizia a piegarsi: ormai la forcella è schiacciata dai carichi dinamici e il grip è al massimo, la mescola è ben calda e sono nelle migliori condizioni per ottenere il massimo dell’aderenza.

E’ in questo punto che si raggiunge il massimo della frenata, e qui è anche il punto più critico della staccata: inizia ad essere presente una forza trasversale che, sommata alla forza longitudinale della frenata, porta la risultante totale ad una direzione parallela ai fili della cintura. La cintura smette di deformarsi, l’aderenza è al massimo ma il feeling è al suo minimo: non vi sarà sfuggito che è proprio in questa fase che spesso i piloti perdono l’avantreno. Esiste infatti un punto in cui la gomma si deforma così poco da togliere al pilota la sua sensibilità. E’ vero che in quel momento l’aderenza è al suo massimo, ma per un attimo il pilota perde il riferimento e può solo fidarsi che tutto vada bene.

Se ha abbastanza esperienza, il limite in quel punto viene intuito dal comportamento della gomma nella fase di prima frenata, ma occorre comunque molta attenzione per rilasciare i freni non appena superato quel punto: perché la gomma ricomincerà a deformarsi riducendo nuovamente la sua area d’impronta in perfetto contatto sotto l’azione di una forza trasversale sempre crescente, e stavolta l’entità della forza risultante dipenderà poco dalla pressione sulla leva e molto dalla velocità d’ingresso: se ho sbagliato e sono entrato un filo troppo veloce la gomma inizierà ad allargare e liberare le pinze servirà a poco. Questo piccolo dramma credo l’abbiano vissuto tutti i motociclisti da strada: entri troppo forte e non sai se pizzicare piano per rallentare di più, col rischio di perdere definitivamente l’anteriore, o cercare a freni liberi di chiudere la curva coi pesi.

Nelle gare questa seconda ipotesi è quella più praticabile, in strada spesso c’è ancora abbastanza margine per effettuare entrambe le manovre contemporaneamente con delicatezza (dopodiché di solito ci fermiamo 200 metri dopo e ci sediamo sul muretto con le ginocchia molli e il cuore a 200 😉 )