Dubbio riguardante lo sterzo

[Ricky426]

Esco con una domanda tecnica che non ha a che fare per? prettamente con le americane, ma ? una domanda tecnica in genere.

La scorsa settimana sono stato nell'officina dove lavora gtotiger e ho visto il rod di Mopar in lavorazione.

Mi era sorto un dubbio riguardante lo sterzo. Pensavo di aver capito, ma avevo alcuni dubbi; poi la mia infinita curiosit? mi ha portato a prendere un bel foglio di carta millimetrata, matita, righello e mi sono messo a disegnare i miei dubbi, che sono tornati, sotto forma di linee rette e angoli.

Ora mi spiego: nel rod in questione (e come mi ha fatto notare gtotiger anche su altre auto, anche di serie) i braccetti dello sterzo sono montati anteriormente all'asse (e questo perch? il kit prevedeva che fossero montati cos?).

Ma questo per? mi sembra contravvenire al principio di Ackermann, che ci insegna che la ruota interna ad una curva deve avere angolo di curvatura maggiore di quella esterna (in base ad angoli predefiniti calcolati sulla traiettoria), e per poter far s? che l'auto faccia il possibile per seguire questi angoli (diversi quindi per le 2 ruote) i bracci oscillanti dello sterzo convergono solitamente verso un punto immaginario situato pi? o meno a met? dell'asse posteriore.

In questo rod il punto immaginario ? situato davanti al veicolo: questo non fa s? che la ruota interna a una curva sia quella con minore angolo, determinando un effetto sottosterzante?

[Guest]

ciao ........ma l'incidenza , e i bracetti di ritorno dove li metti ?

se non sbaglio i bracci di ritorno hanno un registo in modo che il gommista possa "tarare" gli angoli di cui parli !

[Ricky426]

No, non c'entra nulla papera.

Io non parlo di incidenza, campanatura e convergenza. L'incidenza e la campanatura si regolano a vettura ferma, col volante dritto, e regolano l'asse verticale della ruota. La convergenza invece viene regolata s? dal gommista ma poi una volta strette le viti dei braccetti viene fissata in un valore che servir? a far andare dritta la vettura.

Io parlo del cosiddetto angolo di Ackermann che nulla ha a che vedere con le solite regolazioni del gommista ma ? un paramentro progettato dalla casa, e che serve in curva per variare il valore di convergenza.

Se volti a sinistra il volante di n gradi, la ruota destra ruoter? di x gradi, mentre la sinistra di x + y gradi, dove y ? una variabile che cresce in funzione di x.

Se volti a destra di x gradi tutto si ribalta.

Si evince quindi che le ruote non sono parallele in curva ma dovrebbero divergere quanto pi? la curva ? stretta.

Con i braccetti davanti all'asse le ruote invece convergono in curva, producendo sottosterzo.

Vorrei capire questo, cio? come si comporta un'auto del genere, se effettivamente ? sottosterzante, o se viene regolata una convergenza molto accentuata in modo poi da tenere in curva.

[Guest]

boh ....io so che il sottosterzo deriva da assetti esagerati ........

[er wagone]

Ricky, il tuo ? un quesito molto interessante. Anche perch? proprio il Wagoneer ? fatto in questo modo. E a volerla dire tutta, a me ? sempre sembrato pi? sovrasterzante che sottosterzante. Per? il mio fa poco testo, perch? nato per essere integrale permanente, era stato convertito part-time 4x2. Torner? come AMC l'ha fatto, ma ora non posso fare considerazioni. Tornando al quesito, ? possibile che con un asse di sterzo spostato verso l'interno vettura, e con una testina di sterzo molto vicina al cerchio, si possa ottenere un risultato vicino all'ottimale (se mi sono spiegato).

[Ricky426]

[quote name='er wagone' post='122564' date='7/4/2008, 21:54']Ricky, il tuo ? un quesito molto interessante. Anche perch? proprio il Wagoneer ? fatto in questo modo. E a volerla dire tutta, a me ? sempre sembrato pi? sovrasterzante che sottosterzante. Per? il mio fa poco testo, perch? nato per essere integrale permanente, era stato convertito part-time 4x2. Torner? come AMC l'ha fatto, ma ora non posso fare considerazioni. Tornando al quesito, ? possibile che con un asse di sterzo spostato verso l'interno vettura, e con una testina di sterzo molto vicina al cerchio, si possa ottenere un risultato vicino all'ottimale (se mi sono spiegato).[/quote]

Mah Sergio, il tuo Wago probabilmente (anzi sicuramente) sembra sovrasterzante perch? le ruote davanti essendo in origine motrici doveva avere una regolazione di convergenza atta a comportarsi bene in curva sotto effetto della trazione.

Bisongnerebbe in effetti provarlo come 4x4.

E comunque credo che i problemi si avvertano facendo curve in velocit?, diciamo con guida sportiva.

In realt? il risultato ottimale si ottiene quando i bracci oscillanti percorrono una linea retta immaginaria che corre dai portamozzi anteriori al centro dell'asse posteriore. Un triangolo isoscele che ha come base l'asse anteriore e come vertice il differenziale.

[Ricky426]

Per aiutare a capire posto un disegno che ho fatto con Illustrator, non sar? CAD ma almeno mi sembra chiaro.







Rappresenta una vettura che per semplicit? ? priva di sospensioni, quindi nessuna regolazione di incidenza e campanatura. La convergenza ? fissa a 0 gradi.

Nel disegno a sinistra (dove gli elementi dello sterzo sono blu) la vettura ? ferma col volante dritto, si notano le linee ideali che convergono al differenziale sulle quali appunto ci sono i bracci oscillanti.



Nel disegno al centro (elementi sterzo verdi) la vettura fa una curva a sinistra, le articolazioni dei braccetti fanno curvare di pi? la ruota sinistra, che deve percorrere una traiettoria meno ampia di quella destra, e la vettura curver? in modo neutro (i gradi sono casuali ovviamente).



Nel disegno di destra (elementi sterzo rossi) la vettura ha i braccetti dello sterzo davanti all'asse ruota anteriore, la vettura curva a sinistra, ma le ruote si comporteranno esattamente all'opposto e la ruota interna segue la traiettoria che dovrebbe seguire quella esterna e viceversa.



Quindi?

[leoallafila]

[quote name='Ricky426' post='122872' date='8/4/2008, 16:19']Per aiutare a capire posto un disegno che ho fatto con Illustrator, non sar? CAD ma almeno mi sembra chiaro.







Rappresenta una vettura che per semplicit? ? priva di sospensioni, quindi nessuna regolazione di incidenza e campanatura. La convergenza ? fissa a 0 gradi.

Nel disegno a sinistra (dove gli elementi dello sterzo sono blu) la vettura ? ferma col volante dritto, si notano le linee ideali che convergono al differenziale sulle quali appunto ci sono i bracci oscillanti.



Nel disegno al centro (elementi sterzo verdi) la vettura fa una curva a sinistra, le articolazioni dei braccetti fanno curvare di pi? la ruota sinistra, che deve percorrere una traiettoria meno ampia di quella destra, e la vettura curver? in modo neutro (i gradi sono casuali ovviamente).



Nel disegno di destra (elementi sterzo rossi) la vettura ha i braccetti dello sterzo davanti all'asse ruota anteriore, la vettura curva a sinistra, ma le ruote si comporteranno esattamente all'opposto e la ruota interna segue la traiettoria che dovrebbe seguire quella esterna e viceversa.



Quindi?



[/quote]





Credo che l'errore di fondo stia nel fatto che tu assumi che i punti di fulcro dei due sistemi siano identici e speculari. Immagino che invece quando si va a spostare tutta la tiranteria davanti ai mozzi, cambino anche le geometrie, andando ad ottenere il risultato necessario. Questo senza averci mai guardato bene, ma mi sembra l'unica soluzione, altrimenti sai che sottosterzo e che consumo gomme?

[Ricky426]

[quote name='leoallafila' post='122878' date='8/4/2008, 16:31']Credo che l'errore di fondo stia nel fatto che tu assumi che i punti di fulcro dei due sistemi siano identici e speculari. Immagino che invece quando si va a spostare tutta la tiranteria davanti ai mozzi, cambino anche le geometrie, andando ad ottenere il risultato necessario. Questo senza averci mai guardato bene, ma mi sembra l'unica soluzione, altrimenti sai che sottosterzo e che consumo gomme?[/quote]

Anche io pensavo a una cosa del genere. Ma i tiranti a questo punto dovrebbero essere esterni rispetto al portamozzo per soddisfare la legge di Ackermann, e quindi interferirebbero con ruote e sistema frenante. Difatti il rod di Mopar aveva le pinze dei freni rivolte verso l'asse posteriore, mentre solitamente sono rivolte nel senso opposto.

[leoallafila]

guarda ragionandoci sopra un attimo, con l'ausilio di un ponte di un modellino RC di jeep da trial 1:10 (un mio hobby), credo che arretrando o avanzando il fulcro attorno al quale ruota il mozzo ruota rispetto all'asse dell'ammortizzatore ottieni che la ruota interna sterzi in proporzione di pi? o di meno rispetto a quella esterna, non so se mi sono capito...



Quindi "capottando" i braccetti di sterzo in avanti, oltre a spostare l'impianto frenante credo che si pu? ovviare al problema che hai messo in luce nel tuo schema agendo sui mozzi...

[Ricky426]

[quote name='leoallafila' post='122886' date='8/4/2008, 17:14']guarda ragionandoci sopra un attimo, con l'ausilio di un ponte di un modellino RC di jeep da trial 1:10 (un mio hobby), credo che arretrando o avanzando il fulcro attorno al quale ruota il mozzo ruota rispetto all'asse dell'ammortizzatore ottieni che la ruota interna sterzi in proporzione di pi? o di meno rispetto a quella esterna, non so se mi sono capito...



Quindi "capottando" i braccetti di sterzo in avanti, oltre a spostare l'impianto frenante credo che si pu? ovviare al problema che hai messo in luce nel tuo schema agendo sui mozzi... [/quote]

No, non ho capito. Non ho capito perch? l'ammortizzatore cosa c'entra? Io infatti avevo ipotizzato una macchina priva di sospensioni, quindi senza ammortizzatori.

Proprio per semplificare al massimo, restavano solo gli elementi dello sterzo.

Forse intendi che nel caso di braccetti davanti i portamozzi non sono pi? tangenti all'asse di rotazione ruota? Questa sarebbe un'idea interessante, probabilmente funzionale per rispettare l'angolo di Ackermann, ma io avrei paura a guidare un'auto coi portamozzi non tangenti al loro asse di rotazione...

[leoallafila]

[quote name='Ricky426' post='122892' date='8/4/2008, 17:50'][quote name='leoallafila' post='122886' date='8/4/2008, 17:14']guarda ragionandoci sopra un attimo, con l'ausilio di un ponte di un modellino RC di jeep da trial 1:10 (un mio hobby), credo che arretrando o avanzando il fulcro attorno al quale ruota il mozzo ruota rispetto all'asse dell'ammortizzatore ottieni che la ruota interna sterzi in proporzione di pi? o di meno rispetto a quella esterna, non so se mi sono capito...



Quindi "capottando" i braccetti di sterzo in avanti, oltre a spostare l'impianto frenante credo che si pu? ovviare al problema che hai messo in luce nel tuo schema agendo sui mozzi... [/quote]

No, non ho capito. Non ho capito perch? l'ammortizzatore cosa c'entra? Io infatti avevo ipotizzato una macchina priva di sospensioni, quindi senza ammortizzatori.

Proprio per semplificare al massimo, restavano solo gli elementi dello sterzo.

Forse intendi che nel caso di braccetti davanti i portamozzi non sono pi? tangenti all'asse di rotazione ruota? Questa sarebbe un'idea interessante, probabilmente funzionale per rispettare l'angolo di Ackermann, ma io avrei paura a guidare un'auto coi portamozzi non tangenti al loro asse di rotazione...

[/quote]





esattamente, in pratica lavorando sull'avancorsa puoi far fare alle ruote quello che vuoi in termini di posizione reciproca in sterzata. Ovvio che essendo intimamente legata alle propriet? autoraddrizzanti del complesso ruota, non mi andrei a inventare niente se stessi facendo una custom...

[leoallafila]

[quote name='leoallafila' post='122900' date='8/4/2008, 19:13'][quote name='Ricky426' post='122892' date='8/4/2008, 17:50'][quote name='leoallafila' post='122886' date='8/4/2008, 17:14']guarda ragionandoci sopra un attimo, con l'ausilio di un ponte di un modellino RC di jeep da trial 1:10 (un mio hobby), credo che arretrando o avanzando il fulcro attorno al quale ruota il mozzo ruota rispetto all'asse dell'ammortizzatore ottieni che la ruota interna sterzi in proporzione di pi? o di meno rispetto a quella esterna, non so se mi sono capito...



Quindi "capottando" i braccetti di sterzo in avanti, oltre a spostare l'impianto frenante credo che si pu? ovviare al problema che hai messo in luce nel tuo schema agendo sui mozzi... [/quote]

No, non ho capito. Non ho capito perch? l'ammortizzatore cosa c'entra? Io infatti avevo ipotizzato una macchina priva di sospensioni, quindi senza ammortizzatori.

Proprio per semplificare al massimo, restavano solo gli elementi dello sterzo.

Forse intendi che nel caso di braccetti davanti i portamozzi non sono pi? tangenti all'asse di rotazione ruota? Questa sarebbe un'idea interessante, probabilmente funzionale per rispettare l'angolo di Ackermann, ma io avrei paura a guidare un'auto coi portamozzi non tangenti al loro asse di rotazione...

[/quote]





esattamente, in pratica lavorando sull'avancorsa puoi far fare alle ruote quello che vuoi in termini di posizione reciproca in sterzata. Ovvio che essendo intimamente legata alle propriet? autoraddrizzanti del complesso ruota, non mi andrei a inventare niente se stessi facendo una custom...

[/quote]





P.S.

l'ammo era solo per dare un riferimento fisico

[Ricky426]

[quote name='leoallafila' post='122900' date='8/4/2008, 19:13']esattamente, in pratica lavorando sull'avancorsa puoi far fare alle ruote quello che vuoi in termini di posizione reciproca in sterzata. Ovvio che essendo intimamente legata alle propriet? autoraddrizzanti del complesso ruota, non mi andrei a inventare niente se stessi facendo una custom...[/quote]

Leo, ho riportato su carta questo espediente ma non fa altro che aumentare la convergenza se le ruote tendono a convergere o ad aumentare la divergenza nel caso opposto. Insomma con l'avancorsa si amplifica ulteriormente l'effetto nel caso i mozzi siano avanzati e lo si riduce se sono arretrati.

Siamo punto e a capo!



Avevo anche pensato ad una scatola sterzo che comandasse i bracci in maniera differente a seconda della direzione della curva, ma mi ? sembrata improbabile a causa della complicatezza della cosa, della pesantezza e ingombro del meccanismo e della specificit? per ciascun modello.



Ho fatto una ricerca su internet, e pare che soluzioni non ce ne siano. Ossia, i bracci oscillanti devono essere sulle linee immaginarie che vanno dal differenziale all'asse di rotazione, il "triangolo isoscele" di cui dicevo prima, sia che i bracci siano dietro sia che siano davanti all'asse. Per cui i portamozzi di un'auto con braccetti di sterzo rivolti in avanti devono essere progettati in modo da avere gli attacchi per i braccetti pi? esterni rispetto alla linea che corre tra il giunto sferico inferiore e quello superiore. Spero sia comprensibile!



Mi appello agli ormai tanti costruttori di rod che ci sono qui nel forum, come funziona l'angolo di ackermann sui vostri rod con i braccetti dello sterzo davanti?

Che "trucco" usate per farli stare in strada nelle curve veloci? I braccetti sono effettivamente pi? esterni dei ball joint?

O avete dei portamozzi normali e vi appendete a un rosario pendente dallo specchietto mentre curvate?

Io purtroppo non ricordo sul rod di mopar come fossero fatti i portamozzi. Probabilmente il trucco sta l?.



p.s. c'? anche un altro metodo, si chiama "centrepoint steering" ma ? utilizzato sui Top Fuel dragster e fa inclinare le ruotine anteriori sull'asse verticale come nelle moto, ma sui veicoli stradali direi che non ci interessa!

[Guest]

Ciao,

mi vergogno un po' a postare questo link, ma penso sia utile: le testine dei braccetti che vanno dall'estremit? dei bracci oscillanti verso la scatola sterzo e il rinvio (idle arm), sono arretrati rispetto a quest'ultimi.



[url="http://www.missbachshome.de/Technik/Lenkung/Lenkung.htm"]Link[/url]

[nigel68]

La cosa particolare ? che se non mi sbaglio anche alcune macchine inglesi degli anni 50 (che alla fine son degli anni 30) hanno una simile soluzione, cio? con tutta la tiranteria dello sterzo "anteriore" all'asse.

[Guest]

Il mio esempio ? tratto dalla Fiat 500, ma altre italiane erano cos?; fossi a casa guarderei bene sotto alla mia per vedere l'inclinazione dei bracci della scatola sterzo e del rinvio. Dev'essere solo questione di angoli e di ancoraggio delle testine dei bracci.

[Guest]

Ricky ho qualche mozzo di set IFS disponibili..

passa pure a guardarli quando vuoi.

[leoallafila]

[quote name='Ricky426' post='123084' date='9/4/2008, 15:10'][quote name='leoallafila' post='122900' date='8/4/2008, 19:13']esattamente, in pratica lavorando sull'avancorsa puoi far fare alle ruote quello che vuoi in termini di posizione reciproca in sterzata. Ovvio che essendo intimamente legata alle propriet? autoraddrizzanti del complesso ruota, non mi andrei a inventare niente se stessi facendo una custom...[/quote]

Leo, ho riportato su carta questo espediente ma non fa altro che aumentare la convergenza se le ruote tendono a convergere o ad aumentare la divergenza nel caso opposto. Insomma con l'avancorsa si amplifica ulteriormente l'effetto nel caso i mozzi siano avanzati e lo si riduce se sono arretrati.

Siamo punto e a capo!



Avevo anche pensato ad una scatola sterzo che comandasse i bracci in maniera differente a seconda della direzione della curva, ma mi ? sembrata improbabile a causa della complicatezza della cosa, della pesantezza e ingombro del meccanismo e della specificit? per ciascun modello.



Ho fatto una ricerca su internet, e pare che soluzioni non ce ne siano. Ossia, i bracci oscillanti devono essere sulle linee immaginarie che vanno dal differenziale all'asse di rotazione, il "triangolo isoscele" di cui dicevo prima, sia che i bracci siano dietro sia che siano davanti all'asse. Per cui i portamozzi di un'auto con braccetti di sterzo rivolti in avanti devono essere progettati in modo da avere gli attacchi per i braccetti pi? esterni rispetto alla linea che corre tra il giunto sferico inferiore e quello superiore. Spero sia comprensibile!



Mi appello agli ormai tanti costruttori di rod che ci sono qui nel forum, come funziona l'angolo di ackermann sui vostri rod con i braccetti dello sterzo davanti?

Che "trucco" usate per farli stare in strada nelle curve veloci? I braccetti sono effettivamente pi? esterni dei ball joint?

O avete dei portamozzi normali e vi appendete a un rosario pendente dallo specchietto mentre curvate?

Io purtroppo non ricordo sul rod di mopar come fossero fatti i portamozzi. Probabilmente il trucco sta l?.



p.s. c'? anche un altro metodo, si chiama "centrepoint steering" ma ? utilizzato sui Top Fuel dragster e fa inclinare le ruotine anteriori sull'asse verticale come nelle moto, ma sui veicoli stradali direi che non ci interessa!

[/quote]





Azz a mano sul modellino mi sembrava che riuscissi ad andare "oltre" l'amplificare l'effetto fino ad invertirlo...

[Ricky426]

[quote name='Fede' post='123100' date='9/4/2008, 16:01']Il mio esempio ? tratto dalla Fiat 500, ma altre italiane erano cos?; fossi a casa guarderei bene sotto alla mia per vedere l'inclinazione dei bracci della scatola sterzo e del rinvio. Dev'essere solo questione di angoli e di ancoraggio delle testine dei bracci.[/quote]

Non dubito che siano progettate molte auto coi tiranti davanti, non ? una soluzione scorretta, sono solo i bracci oscillanti che devono essere per forza esterni al fulcro di rotazione, altrimenti la macchina sar? sottosterzante. Poi magari su piccole auto non importava a nessuno e le facevano coi bracci interni e sottosterzanti e chissenefrega. Difatti le macchine con il Mac Pherson all'avantreno non ? che siano poi cos? precise in velocit? in curva... Ma tutte le utilitarie e medie sono cos?!



[quote name='gtotiger' post='123103' date='9/4/2008, 16:10']Ricky ho qualche mozzo di set IFS disponibili..

passa pure a guardarli quando vuoi.[/quote]

Se trovo il tempo passo volentieri! Ormai ? un dubbio che devo risolvere altrimenti non dormo! Non hai una foto da postare?