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Aggiornamento: 17 ago 2021
Spesso si dimentica che le ruote di qualsiasi veicolo, in curva, seguono ciascuna una propria traiettoria, ovvero che ciascuna ruota passa altrove di dove passano le altre. Un discorso dalle apparenze elementari ma basilare per chi vuole analizzare il veicolo e le sue peculiarità.
Pertanto, ad ogni specifica rotazione del volante corrisponde una contemporanea data circonferenza descritta da ogni ruota. Così, di regola, le due ruote esterne descriveranno entrambe due circonferenze maggiori, sebbene differenti fra loro, mentre quelle più interne ne descriveranno due di raggio inferiore.
Esemplifico. I dati di questo esempio si riferiscono specificatamente ad una Tesla S con ruote interamente sterzate. Il diametro-giro, ovvero quello del cerchio descritto dalla parte più esterna del veicolo, è di m 11,30.
Devo così considerare quattro circonferenze di raggio rispettivamente di 5,27, 4,35, 4,02 e 2,67 metri, il che significa che durante questa curva mentre la ruota posteriore interna percorre una piccola circonferenza di soli 2,7 m circa di raggio, quella anteriore esterna ne percorre una pressoché doppia, ovvero di circa 5,3 m circa di raggio.
Le ruote anteriori descrivono a loro volta una circonferenza esterna di m 5,27 di raggio ed una interna di soli m 4,02 di raggio: di conseguenza, a identica posizione del volante, la ruota interna è maggiormente sterzata di quella esterna. Questa differenza degli angoli di sterzata di ciascuna ruota è oggetto di progettazione e risolta con il dimensionamento dei bracci dello sterzo stesso.
Anche per le ruote posteriori il fatto di descrivere due circonferenze dissimili (raggio 4,35 e 2,67 m) è determinante. Infatti, se su questo asse si avesse la trazione – in caso contrario il problema passa comunque sull’avanti – ad una data rotazione del motore e rispettivamente dell’albero di trasmissione, in curva la ruota esterna deve poter girare più veloce e quella interna più lenta. Si presenta quindi la necessità di compensare automaticamente le due differenti rotazioni mantenendo costante la spinta d’insieme. A questo, fino ad oggi ci pensava il differenziale: nelle autovetture elettriche a più motori, la sua funzione è invece sostituita da una compensazione elettronica (modulazione dei giri di ciascun motore).
Nella guida il conducente non percepisce nulla di queste differenze fra i raggi interni e quelli esterni alle ruote in quanto per compensarli, in autonomo automatismo, il veicolo dispone di sterzo e di differenziale. Tuttavia, ogni conducente dovrebbe invece conoscere e saper gestire tre circonferenze, due anteriori esterne ed una posteriore interna alla curva.
Trattasi della circonferenza-giro-massima (A), della circonferenza giro-esterno-ruota (B) e della circonferenza-giro-minima (C).
La circonferenza-giro-massima (A), nello specifico di diametro m 11,30 (raggio 5,65 m), è riferita allo spigolo anteriore esterno della carrozzeria: pertanto si riferisce alla sua intera altezza dal suolo e, se la stessa fosse costituita da un muro, superarla significherebbe ammaccare la carrozzeria.
Se invece si trattasse si un marciapiedi più basso della carrozzeria del nostro frontale, a limitare la nostra possibilità di giro sarebbe la circonferenza giro-esterno-ruota (B), una circonferenza più piccola questa in quanto descritta dall’esterno pneumatico (raggio: m 5,38).
Quando si curva non è sufficiente passare con il frontale del veicolo, è pure necessario con un colpo d’occhio allo specchio retrovisore esterno, lato interno alla curva, assicurarsi che anche la parte posteriore passi in sicurezza senza sconfinare all’interno.
Non è tutto: in curva, come si vede negli schizzi, la Tesla che è larga m 1,96 di fatto occupa una fascia circolare assai più larga: nello specifico fino a m 3,12, ovvero il 160% della larghezza del veicolo.
Questa nuova dimensione della nostra vettura è il cosiddetto profilo d’ingombro (D), ovvero la fascia di strada effettivamente occupata dalla nostra vettura in curva: scherzando, si potrebbe dire che in curva bisogna fare attenzione perché gli autoveicoli ingrassano.
In incidentologia non si dovrebbe parlare di analisi cinematica prima di aver conoscenze chiare e profonde della geometria autoveicolare, da non confondere con quella che si regola in officina. Una volta chiariti i concetti, ogni specialista sarà sicuramente in grado anche di integrare questi nel proprio lavoro e nei propri calcoli, per esempio nel definire una traiettoria in modo reale, a seconda della progressione temporale con cui il conducente agisce sul volante e come, di conseguenza, sterzano le ruote e si sposta il veicolo.