Perché alcune auto sollevano le ruote interne nelle curve ad alta velocità

In pista, è sempre un evento quando le gomme si sollevano dal marciapiede. In genere è ovvio ciò che causa l'aria a due o quattro ruote, ma c'è una terza forma che è un po' più misteriosa. Piccole auto come Mini Cooper, Mazda 2, Honda Fit e Volkswagen GTI occasionalmente vanno su tre ruote, e c'è un motivo specifico per cui accade.

Le tre ruote si verificano quando una piccola auto, più comunemente una berlina, solleva la ruota posteriore interna in caso di curve strette. Questo potrebbe essere in pista o su un percorso di autocross, e indica che il pilota sta spingendo l'auto al limite. Sulle auto a trazione anteriore, la ruota posteriore interna si solleva, mentre la ruota anteriore interna si solleva sulle auto a trazione posteriore. Ma qual è la fisica alla base delle tre ruote?

Cos'è il tre ruote?

Il tre ruote è meglio spiegato da coloro che comprendono il complesso funzionamento delle sospensioni da corsa e da coloro che hanno sperimentato il sollevamento di una ruota in pista. Lee Grimes, Product Manager automobilistico e camper per gli specialisti delle prestazioni e delle sospensioni da corsa Koni North America, spunta entrambe le caselle. Non solo ha lavorato per Koni per 26 anni, ma ha anche corso nelle corse dei club SCCA per oltre 30 anni.

"Alla fine, accadrà in curva e dipenderà dalla quantità di carico e dall'aderenza degli pneumatici, nonché dalla rigidità complessiva del telaio e delle sospensioni, in particolare dalla molla e dalle barre antirollio", ha affermato Grimes. "Di tutti i componenti delle sospensioni, l'ammortizzatore probabilmente avrà il minimo da fare quando un'auto sale su tre ruote in curva."

Poiché il sollevamento delle ruote non è causato da una cosa, dipende dalle relazioni e dall'equilibrio tra una varietà di componenti.

"La prima cosa che tendi a guardare è la rigidità della barra antirollio su quell'estremità anteriore o posteriore e poi guardi diagonalmente la rigidità della molla sull'angolo più lontano", ha detto Grimes. "Perché la barra antirollio lega il lato sinistro a il lato destro, se la ruota di carico è abbassata, intrinsecamente avrà una certa resistenza verso il basso sull'altro lato.Se si scopre che non ha quella rigidità di una barra antirollio, forse guardi e vedi se il contrario il lato è molto compresso. Ciò indicherebbe che l'auto potrebbe essere relativamente molleggiata."

Qui entra in gioco l'esperienza personale di Grimes con le Honda CRX negli ultimi tre decenni. Ha condiviso che la sua attuale auto da corsa ha sospensioni più rigide, quindi non solleva la ruota posteriore interna alla velocità che avevano alcune delle sue auto negli anni '90. Questo perché stava correndo in una classe meno sviluppata con tre quarti, o anche due terzi, della rigidità della molla che sta correndo ora.

Ci sono effetti avversi?

A seconda di chi chiedi, ottieni una vasta gamma di opinioni sugli effetti delle tre ruote. Esaminando i forum online orientati alle prestazioni, sembra che molte persone affermino che è dannoso per la maneggevolezza e l'aderenza complessive dell'auto quanto coloro che affermano che non è un grosso problema.

Secondo Grimes ed Eladio Rodriguez, Chassis Engineer presso BMW Motorsport North America, è quest'ultimo.

"Sollevare una ruota, all'interno anteriore (tipica BMW) o all'interno posteriore (la maggior parte delle auto FWD), è un evento naturale del trasferimento dinamico del peso", ha detto Rodriguez. "Non è necessariamente una cosa negativa. Sai che succederà e affrontalo."

Potrebbe non accadere ogni volta, ma quando accade, non dovrebbe fare una grande differenza in ciò che prova il guidatore.

"Quando giri una curva, il peso si trasferirà dall'interno all'esterno dell'auto", ha detto Grimes. Quello pneumatico interno può trasportare solo il 10% o il 5% del peso generale, e quindi non ha bisogno di carico e capacità di presa."

Potrebbe non fare una grande differenza mentre sta accadendo, ma la coerenza è sempre importante durante le corse, sia per le regolazioni di guida che per l'usura del veicolo.

"Idealmente, gli ingegneri vorrebbero che tutte e quattro le ruote fossero a terra, ma l'area di contatto in curva non è una priorità", ha affermato Rodriguez. "Possiamo solo sperare che avvenga uniformemente da sinistra a destra per una corretta usura degli pneumatici."

Anche se gli spettatori lo noteranno sempre, il conducente potrebbe anche non saperlo.

"Non sono mai stato in una situazione in cui mi sentivo come se conoscessi o sentissi il passaggio da quattro gomme a tre". Grimes ha detto. "La sensazione di presa non cambia, e la sensazione di equilibrio non cambia—è piuttosto dinamico e selvaggio da guardare—ma fintanto che non è un'enorme quantità di portanza, non è un problema."

Cosa succede se c'è troppa spinta?

Troppa portanza potrebbe essere un'indicazione che c'è un blocco nella sospensione. Il legame si verifica quando qualcosa di meccanico impedisce alla sospensione di svolgere il proprio lavoro, ovvero bloccando l'intera gamma di movimento naturale della sospensione, che potrebbe essere qualcosa di semplice come un collegamento dell'estremità della barra antirollio di dimensioni errate.

Bind può far sì che la tua sospensione faccia cose che non erano intenzionali e può essere una cosa difficile da inseguire. Ad esempio, quando si aggiunge più rimbalzo dell'ammortizzatore agli ammortizzatori posteriori, l'auto dovrebbe mostrare più sovrasterzo in entrata di curva che aiuta a ruotare l'auto. Ma se invece mostra sottosterzo, c'è un problema.

"Quasi ogni volta, quando qualcosa non segue le regole, è dovuto a un blocco nel sistema che fa reagire l'auto in modo diverso", ha affermato Grimes.

Nella mia esperienza, sono quasi certo di aver affrontato il problema quando ho iniziato a seguire la mia Mazda 2 nel 2016 e avevo ancora una grande barra antirollio anteriore aftermarket. Stavo eseguendo i collegamenti dell'estremità della barra antirollio OEM che non consentivano alla barra di funzionare in modo appropriato:l'estremità anteriore era empiamente rigida per la combinazione ammortizzatore-molla che stavo utilizzando. Alla fine, ho rimosso completamente la barra anteriore quando ho inserito più coilover appositamente costruiti, e questo probabilmente ha eliminato qualsiasi problema in un colpo solo, dato che l'auto si è comportata abbastanza bene in pista. Era meravigliosamente neutrale, ma il giusto mix di input poteva ispirare l'auto in un prevedibile sovrasterzo.

Per chiunque guardi o si dedichi alla guida ad alte prestazioni, è bene conoscere la fisica di come funzionano le tre ruote. Non c'è nulla di intrinsecamente pericoloso o allarmante, ma invece è un prodotto del giusto mix di telaio, barra antirollio e rigidità della molla. Troppo sollevamento all'interno del pneumatico potrebbe essere un problema, ma potrebbe anche significare che l'auto ha la rigidità del telaio di una tagliatella bagnata o ha un disperato bisogno di nuove molle. Se ti capita di vedere la copertura dei ballottaggi dello Sports Car Club of America, in particolare della sua gara B-Spec, stupisci i tuoi amici spiegando perché sembra che quelle piccole Mazda 2, Mini Cooper e Honda Fit stiano per ribaltarsi.

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