Sospensioni dipendenti o indipendenti? Questo è il problema…

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6 risposte

  1. Ermanno ha detto:

    E.C.
    A proposito della “Variazione del carico verticale sulle ruote in funzione della coppia motrice” penso che potrebbe essere utile approfondire. La variazione di carico di cui si parla è dovuta ad un forza interna e dunque il trasferimento di carico dipende dalla caratteristiche dell’altro asse (e se vi sia analogo trasferimento di carico per coppia motrice e di che verso sull’altro asse rispetto a quello considerato). Il caso prospettato a titolo di esempio si riferisce, immagino, al caso in cui l’altro asse sia perfettamente rigido.
    Colgo l’occasione per apprezzare il sito, che si distingue per rigore tecnico scientifico.

    • Manuel83 ha detto:

      Ciao Ermanno. La variazione di carico verticale su un asse avviene in caso di ponte rigido, ovvero assale rigido con differenziale integrato, ed è dovuta al fatto che la coppia trasferita al ponte dall’albero di trasmissione, affinché il ponte sia in equilibrio, deve essere bilanciata da una coppia uguale e contraria generata proprio dalla variazione di carico verticale sulle due ruote.
      Questo fenomeno è indipendente dalla tipologia dell’altro asse.
      Ad esempio, se il veicolo ha solo la trazione posteriore ed è dotato di ponte con differenziale integrato, allora il fenomeno si verifica solo sul retrotreno.

  2. Ermanno ha detto:

    La coppia dovuta all’albero di trasmissione è interna al sistema telaio+asse rigido,e quindi va ad alterare, come giustamente affermato il comportamento a terra dell’assale. Quando però vediamo il sistema completo telaio+assali, e guardiamo all’equilibrio delle forze esterne (eq. cardinali)(ovvero quelle a terra) non possiamo avere una coppia a terra su un asse senza tale coppia che sia bilanciata nell’unico modo possibile, ovvero con una coppia “opposta” sull’altro asse. Cosa sbaglio nel mio ragionamento?

    • Manuel83 ha detto:

      Il tuo ragionamento è assolutamente corretto.
      La variazione di carico verticale sul ponte rigido si realizza però a prescindere dal fatto che l’altro asse sia rigido o a ruote indipendenti.
      Giustamente, come hai sottolineato, la coppia trasmessa ad un asse si ripercuote come coppia di reazione del telaio sull’altro asse, altrimenti l’intero sistema non sarebbe in equilibrio.
      In questo video di una gara di accelerazione si apprezza molto bene il fenomeno del torque twist su un veicolo con ponte rigido posteriore e asse anteriore non traente con sospensione a ruote indipendenti. https://m.youtube.com/watch?v=vGqvY4ZCPHg

  3. Ermanno ha detto:

    Quanto osservato fino ad ora mi porta a sviluppare alcune riflessioni. Consideriamo uno schema sospensivo con due ponti rigidi come ormai si trova solo in alcuni fuoristrada.
    Possono verificarsi vari casi:
    1) Il veicolo viaggia con la sola trazione posteriore inserita (o solo anteriore, nel qual caso valgono considerazioni analoghe a quelle che seguono).
    Osserviamo innanzitutto che la coppia che viene trasferita mediante l’albero di trasmissione non può superare quella che corrisponde alla condizione di aderenza degli pneumatici ed è ridotta dal rapporto di riduzione al ponte.
    Il trasferimento di carico dovuto alla coppia che viene traferita mediante l’albero di trasmissione si trova in maniera antisimmetrica sull’asse anteriore.
    2) Il veicolo viaggia con entrambi gli assi in trazione e i sensi di rotazione degli alberi di trasmissione sono discordi.
    Le coppie sugli alberi inducono entrambi trasferimenti di carico che si sommano in modo costruttivo. Si riduce la forza normale al suolo per due ruote in diagonale. Gli effetti sono analoghi ad una situazione di twist e si manifestano anche su suolo perfettamente piano (ovviamente se vi è pendenza della strada o accelerazione)
    3) Il veicolo viaggia con entrambi gli assi in trazione e i sensi di rotazione degli alberi di trasmissione sono concordi.
    In questo caso i trasferimenti di carico tendono a cancellarsi. Nel caso ideale di effetti di stessa intensità, si ha una compressione delle molle su un lato, sia all’anteriore che al posteriore, ed una elongazione sull’altro. Non vi è nessun trasferimento di carico da un lato all’altro.
    In realtà il bilanciamento degli effetti non può mai essere completo e nemmeno costante nel tempo, soprattutto per un veicolo che procede in fuoristrada ove cambiano i coefficienti di attrito e tante altre condizioni che portano ad una continua variazione della coppia sugli alberi di trasmissione.
    In particolare il trasferimento di carico può essere deleterio in condizioni dinamiche (una improvvisa accelerazione ad esempio dove la coppia all’albero non è nemmeno direttamente legata alle condizioni di motricità)

    Ovviamente gli effetti di trasferimento di carico sono deleteri ai fini della trazione e gli effetti possono essere mitigati solo attraverso differenziali a slittamento limitato o bloccabili.
    In conclusione gli effetti di trasferimento di carico dovuti agli alberi di trasmissione appaiono come uno svantaggio non trascurabile nel confronto con una soluzione a sospensioni indipendenti su entrambi gli assi. Ovviamente vanno valutate contemporaneamente tutte le caratteristiche della sospensione perché ad esempio questo svantaggio potrebbe essere bilanciato dalla maggiore capacità dei ponti rigidi di distribuire a terra le forza a parità di twist.

    Dal punto di vista empirico pare che si osservi comunque un certo vantaggio nella capacità di trazione nelle sospensioni indipendenti. Nel seguito segnalo quanto osservato sul campo da appassionati di fuoristrada e divulgato su youtube.

    https://youtu.be/F_jkLXXL_2Y

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