Benvenuto in un nuovo articolo del blog a cura dell'esperto Setup e Telemetria Massimo Zecchinelli nel quale faremo un approfondimento sul Sottosterzo e Sovrasterzo su ACC.
Scoprirai, tra le varie cose che verranno esplicate in questo pezzo:
- Cosa sono il Sottosterzo e il Sovrasterzo?
- Come vengono generati?
- Quali tipologie esistono?
- Come si possono controllare, limitare o eliminare, in modo da migliorare il feeling alla guida?
Dato che quest'articolo è denso di contenuti, bando alle ciance e iniziamo subito!
Una chiave fondamentale per guidare un'auto al massimo delle sue capacità è gestire il suo bilanciamento.
Il termine "bilanciamento" si riferisce alla distribuzione uniforme del carico verticale su tutti e quattro gli pneumatici.
Quando l'auto è ben bilanciata, il grip di ogni pneumatico è ottimizzato, aumentando il controllo dell'auto e permettendo di guidare più velocemente in pista.
Durante l'accelerazione, il carico si sposta verso il retrotreno, facendo "accovacciare" la parte posteriore dell'auto.
Questo trasferimento di carico aumenta la pressione sugli pneumatici posteriori, migliorandone il grip e la trazione.
In fase di frenata, invece, il peso si sposta verso l'avantreno, causando un affondamento del muso e incrementando così il grip degli pneumatici anteriori.
In curva, il carico si trasferisce verso gli pneumatici esterni, che risultano essere quelli con più carico verticale e, quindi, con maggior grip.
Tuttavia, sebbene questo trasferimento in curva aumenti il grip sugli pneumatici esterni, riduce complessivamente il grip totale dell'auto.
Questo fenomeno è noto come "load sensitivity", che esamineremo dopo.
È essenziale imparare a controllare questo fenomeno per sfruttarlo a proprio vantaggio, perché la capacità di gestire il bilanciamento di carico influisce direttamente sull'handling e sulle prestazioni complessive dell'auto in pista.
La corretta distribuzione del carico influenza anche la stabilità e l'usura degli pneumatici.
Una distribuzione equilibrata riduce il rischio di perdita di aderenza e consente un'usura più uniforme degli pneumatici, estendendone la vita utile.
Al netto delle varie regolazioni di setup, possiamo gestire il trasferimento di carico anche attraverso le tecniche di guida, effettuando sempre dei movimenti fluidi.
Movimenti bruschi del volante o dei pedali possono causare spostamenti e variazioni di carico improvvisi e non controllati.
La guida fluida con movimenti graduali aiuta invece a mantenere un bilanciamento costante.
Una sterzata controllata, dove si gira il volante lentamente e con precisione, evita il trasferimento eccessivo di carico che può portare a una perdita di grip.
È importante quindi evitare sterzate eccessive che possono destabilizzare l'auto.
Lo stesso concetto vale per la frenata e l'accelerazione: frenare e accelerare in modo graduale è cruciale.
Una frenata troppo brusca sposta il carico in avanti, mentre un'accelerazione rapida lo sposta all'indietro.
Entrambi gli estremi possono ridurre il grip sugli pneumatici e portare a un'instabilità generale.
Ad esempio, durante la frenata, spostare gradualmente il carico verso l'avantreno permette alle gomme anteriori di gestire meglio il carico aggiuntivo.
Ridurre leggermente la velocità prima di entrare in curva può aiutare a mantenere una distribuzione più equilibrata dei carichi.
Durante l'accelerazione, invece, aumentare gradualmente la velocità consente di mantenere la stabilità e la trazione, trasferendo il carico dall'anteriore al posteriore senza far subire uno shock all'auto.
È impossibile guidare una vettura, soprattutto per portarla al limite, senza causare un certo trasferimento di carico.
Ricordati quindi che minore è il trasferimento di carico che si verifica, maggiore sarà la trazione complessiva dell'auto.
Perciò, il tuo obiettivo è quello di applicare tecniche di guida fluide e controllate per ottenere il massimo controllo.
Devi essere in grado di guidare in modo tale da mantenere il peso dell'auto ugualmente distribuito su tutti e quattro gli pneumatici il più possibile.
In altre parole, devi essere in grado di bilanciare l'auto.
Ma cosa succede invece quando non ci riesci? Vediamolo insieme, iniziando con una delle condizioni e situazioni più classiche: il sottosterzo.
Il sottosterzo è una condizione di guida dove le gomme anteriori perdono trazione rispetto a quelle posteriori.
In questa situazione, l'auto tende a proseguire dritta, non rispondendo adeguatamente agli input dello sterzo, e si dirige verso la parte esterna della curva.
Questo fenomeno, che si manifesta quando l'auto non segue la direzione impostata dal volante, amplia effettivamente il raggio della curva.
Una delle principali cause del sottosterzo è l'eccessiva velocità di ingresso in curva, che costringe il pilota a sovraccaricare le gomme anteriori in frenata, portandole oltre il loro limite di aderenza.
Ma anche un'accelerazione poco fluida o troppo brusca durante la fase di trazione può causare questo comportamento, spostando eccessivamente il peso verso la parte posteriore dell'auto e riducendo così la trazione sulle ruote anteriori.
La reazione istintiva di molti piloti di fronte al sottosterzo è quella di girare ulteriormente il volante.
Tuttavia, questa azione è altamente controproducente quando le gomme anteriori sono in deriva, ovvero hanno perso aderenza con la superficie stradale e non riescono a mantenere la direzione desiderata.
In pratica, gli pneumatici anteriori scivolano lateralmente rispetto alla direzione in cui il volante è girato.
Per correggere il sottosterzo, la strategia consigliata è invece quella di ridurre l'angolo di sterzata, così da ristabilire il contatto ottimale tra la gomma e la pista.
In alternativa, è possibile alleggerire l'acceleratore: rilasciare gradualmente il pedale del gas permette di trasferire il peso nuovamente sull'avantreno, aumentando la trazione delle ruote anteriori.
Il sovrasterzo si verifica quando le ruote posteriori dell'auto perdono aderenza rispetto a quelle anteriori.
Questa condizione porta il retrotreno a scivolare verso l'esterno, mentre l'avantreno si dirige verso l'interno della curva.
Di conseguenza, l'auto ruota oltre l'angolazione desiderata, riducendo così il raggio della curva.
Tra le principali cause del sovrasterzo troviamo il cosiddetto "trail throttle", ovvero quando si rilascia l'acceleratore in fase di percorrenza e l'ingresso in curva ancora con i freni eccessivamente pinzati.
Entrambe queste azioni, infatti, spostano il peso dell'auto verso l'anteriore, alleggerendo il retrotreno e riducendo la trazione degli pneumatici posteriori.
Un'altra casistica è il sovrasterzo di potenza, che si verifica nelle auto a trazione posteriore quando si accelera troppo vigorosamente.
In questo caso, il grip disponibile delle ruote posteriori viene utilizzato e quindi consumato quasi interamente dall'accelerazione, lasciando poco o nessun grip disponibile per la fase di sterzata.
Nel sovrasterzo da trail throttle, la chiave è nel controllo delicato dell'acceleratore: invece di frenare o decelerare bruscamente, bisogna alleggerire l'accelerazione in maniera controllata per aiutare a ridistribuire il carico verso il retrotreno, migliorando così il grip degli pneumatici posteriori.
Nel sovrasterzo di potenza, invece, se ci si trova in una situazione di sovrasterzo durante un'accelerazione intensa, è importante rilasciare l'acceleratore con delicatezza.
Questo riduce il sovraccarico delle ruote posteriori e permette di riacquistare il controllo.
In certe condizioni, il sovrasterzo può essere anche sfruttato per affrontare le curve in modo più efficace: guardando e sterzando nella direzione desiderata, si può usare il sovrasterzo per guidare l'auto in maniera più precisa.
Allo stesso tempo, regolando l'accelerazione con cautela, si può ottenere un migliore equilibrio tra le ruote anteriori e posteriori.
Quello che è fondamentale è evitare decelerazioni improvvise o frenate intense durante la fase di sovrasterzo, poiché queste azioni possono aggravare la perdita di trazione al retrotreno e potenzialmente causare un testacoda.
La gestione attenta e graduale del sovrasterzo, perciò, è cruciale per mantenere il controllo del veicolo.
Dopo aver esaminato come utilizzare correttamente le tecniche di guida per risolvere problemi di bilanciamento e distribuzione del peso, ora ci concentriamo sul trasferimento di carico che avviene in curva, ovvero quello laterale.
Il termine "take a set", traducibile in italiano con "stabilizzarsi" o "prendere posizione", descrive il momento in cui un'auto ha completato il trasferimento di carico durante una curva.
Quando tutto il carico che doveva essere ridistribuito a causa della manovra è stato effettivamente trasferito.
Nella prima fase della curva, quando il pilota inizia a girare il volante, l'auto comincia a reagire.
Questa fase comporta un primo trasferimento di carico dell'auto, l'adattamento degli pneumatici alla nuova direzione e la reazione dei componenti della sospensione al cambiamento di traiettoria.
Il "take a set" avviene proprio dopo questa reazione iniziale: la sospensione si comprime e si assesta in uno stato stabile dove la distribuzione del carico è bilanciata per la curva specifica.
Questo coinvolge gli pneumatici a contatto con la pista, la sospensione che assorbe le forze e l'auto che raggiunge uno stato di equilibrio dove non si verifica né sottosterzo (gli pneumatici anteriori che perdono aderenza) né sovrasterzo (con gli pneumatici posteriori che perdono aderenza).
La rapidità con cui l'auto prende posizione in curva è influenzata principalmente da due fattori: la regolazione di sospensioni e ammortizzatori e lo stile di guida.
Un trasferimento di carico rapido ed efficiente consente all'auto di stabilizzarsi più velocemente, permettendo al pilota di spingere l'auto ai suoi limiti più rapidamente e con maggior sicurezza.
Se il carico non si sposta abbastanza velocemente, si rischia di passare troppo tempo in una fase di transizione, rendendo difficile comprendere e sfruttare il limite di grip effettivo.
Prima abbiamo introdotto il concetto di "load sensitivity", ovvero la sensibilità al carico.
È quella legge fisica per cui all'aumentare del carico verticale su uno pneumatico, il coefficiente di attrito di quel particolare pneumatico diminuisce.
Questo vale sia per il trasferimento di carico laterale che longitudinale.
Quindi, si ottiene ancora più grip, ma proporzionalmente meno.
Facciamo un esempio: a 300 kg di carico verticale su uno pneumatico, ipotizziamo che il coefficiente di attrito sia di 1,30.
Moltiplicando i due numeri tra loro, otteniamo la forza di attrito fornita dallo pneumatico: 300 * 1,30 = 390 kg per ogni singolo pneumatico.
Se abbiamo un asse perfettamente bilanciato in cui ogni pneumatico supporta un carico di 390 kg, l'aderenza totale disponibile su quell'asse aumenterà sugli pneumatici esterni e diminuirà sugli pneumatici interni.
Continuando con l'esempio, supponiamo che a causa del trasferimento di carico laterale, il carico verticale sullo pneumatico sinistro diventi di 400 kg mentre quello sul lato destro diventi di 200 kg.
A questo punto, il coefficiente sullo pneumatico sinistro diminuisce da 1,30 a 1,22, mentre sulla gomma destra aumenta da 1,30 a 1,38.
Quindi, 400 kg * 1,22 = 488 kg di carico sullo pneumatico sinistro e 200 kg * 1,38 = 276 kg di carico sullo pneumatico destro.
Sommando 488 kg + 276 kg otteniamo 764 kg come nuovo totale di carico dell'asse anteriore.
Quindi, mentre il carico totale sull'asse rimane lo stesso (600 kg), l'aderenza totale, quindi il grip disponibile, è ora di soli 764 kg in luogo dei 780 kg originali.
In sostanza, più trasferimento di carico c'è in curva, più carico verticale aggiungiamo sugli pneumatici esterni, ma minore sarà il grip totale dell'auto che otterremo.
Se il trasferimento di carico è maggiore all'anteriore, si verificherà sottosterzo perché sarà quell'asse a raggiungere prima il proprio limite.
Se viceversa accade al retrotreno, avremo del sovrasterzo perché sarà l'asse posteriore a raggiungere prima il limite e perdere grip.
Ora capisci bene perché avere una guida fluida è cruciale.
Movimenti bruschi o inconsulti che causano un trasferimento di peso irregolare, eccessivo e discontinuo in curva impediscono all'auto di stabilizzarsi correttamente.
Questo rende estremamente difficile mantenere la guida al limite, dato che il limite stesso è in costante mutamento.
Un trasferimento di peso eccessivo, causato ad esempio da una sterzata troppo aggressiva, può portare a una riduzione complessiva del grip.
L'obiettivo è quindi di raggiungere la stabilità in curva il più rapidamente possibile, ma senza oltrepassare il trasferimento di carico necessario.
Questo si traduce in movimenti controllati, precisi e consapevoli dei controlli di guida, ovvero lo sterzo e il pedale del freno e dell'acceleratore.
Per quanto riguarda il bilanciamento dell'auto, un ultimo aspetto da non sottovalutare è quello che riguarda il bilanciamento dinamico della vettura.
Con bilanciamento dinamico ci riferiamo al fatto che pochissime auto hanno una perfetta distribuzione del peso 50 e 50 tra anteriore e posteriore.
Una di queste ad esempio è la BMW M6 GT3.
La maggior parte delle auto da corsa vengono appositamente progettate e costruite con motore centrale posteriore, con una distribuzione del peso che oscilla tra il 40 e il 45% all'anteriore e il 55-60% al posteriore.
Conoscendo a fondo la distribuzione del peso della vettura che si sta guidando, un pilota deve compensare controllando il trasferimento di carico per equilibrare il comportamento dell'auto, rendendolo quanto più neutro possibile.
Per farlo, potrebbe dover controllare il trasferimento del peso in modo che staticamente ci sarebbe più peso all'anteriore o al posteriore, ma dinamicamente l'auto sia perfettamente bilanciata.
Supponiamo ad esempio che la distribuzione del peso statico o a riposo della tua auto sia del 40% all'anteriore e del 60% al posteriore, e sia perciò già di sua natura sovrasterzante come comportamento.
Mentre stai percorrendo una curva a 150 km/h, sai che potresti andare più veloce se l'auto sovrasterzasse di meno, se avesse cioè un comportamento più neutro.
Per ridurre il sovrasterzo dell'auto, dovrai quindi far trasferire un po' di carico aerodinamico al posteriore premendo sull'acceleratore.
Ciò cambierebbe la distribuzione del peso a circa il 35% all'anteriore e 65% al posteriore in una curva ad alta velocità, rendendo l'auto dinamicamente equilibrata.
Questo perché le auto con una distribuzione del peso più al posteriore hanno una instabilità intrinseca dovuta alla progettazione, rendendole tendenti al sovrasterzo, soprattutto in fase di decelerazione.
Questo rende più facile l'induzione ma più difficile il recupero di un sovrasterzo rispetto a un veicolo con una distribuzione dei pesi più all'anteriore.
Perciò, in caso di un'accelerazione decisa, la diminuzione del peso sulle ruote anteriori dovuto al trasferimento di carico significherà minor grip, producendo perciò una tendenza al sottosterzo in uscita di curva.
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