Sospensioni anteriori alternative: il parallelogramma deformabile

17 March 2018
di Riccardo Capacchione
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    Siamo arrivati alla quinta puntata del reportage sulle sospensioni anteriori alternative. Vi descriviamo la soluzione studiata da uno studente universitario: la sospensione a parallelogramma deformabile

    "Famola strana"

    Un tubo che scorre dentro a un altro tubo: in minimi termini questa è la sospensione a “forcella telescopica”. Questi normali pezzi di tubo sorreggono la ruota, permettono la rotazione attorno a un asse per sterzare, assorbono gli urti e le forze che si generano durante la guida tramite un elemento elastico al loro interno che ne dissipa l’energia. Infine, un ammortizzatore (un freno idraulico che amministra compressione ed estensione) smorza le oscillazioni della molla interna per far rimanere la ruota anteriore attaccata a terra. Debitamente dimensionati, questi tubi garantiscono anche la corretta rigidezza e resistenza strutturale per connettere la ruota anteriore al telaio. Insomma, la forcella è una soluzione tecnicamente corretta e molto semplice.

    E allora perché si continuano a cercare soluzioni alternative? I motivi che hanno spinto molti ingegneri e tecnici a ricercare soluzioni diverse rispetto alla classica forcella telescopica sono in sostanza due: il primo, è il tentativo di separare la funzione ammortizzante da quella sterzante, che invece nella forcella telescopica giocoforza convivono; il secondo, consiste nel mantenimento delle opportune geometrie della ciclistica in ogni fase di guida; come corollario di entrambi questi intenti tecnici, c'è la necessità di realizzare una sospensione molto rigida, in grado di evitare le deformazioni tipiche della forcella nelle varie condizioni di utilizzo della moto. Vi descriviamo, a capitoli, i vari sistemi che sono (o sono stati) davvero “alternativi”: dal parallelogramma articolato ai bracci oscillanti, al raddoppio delle ruote anteriori. Cliccate qui per vedere tutte le immagini.

    Sospensioni anteriori alternative: il parallelogramma deformabile

    Il parallelogramma dell'universitario

    Sospensioni anteriori alternative: il parallelogramma deformabile

    Il sistema di sospensione a parallelogramma deformabile è ovviamente tema di studio nelle università. Quello che vedete in questa pagina è infatti la tesi di laurea di Walter Castrogiovanni di Palermo, un vero appassionato di tutto ciò che è Meccanica e in particolare quella legata alla motocicletta. A 22 anni Walter è trasportato dall’entusiasmo e anche da una buona dose di convinzione in sé stesso: il Parallelogramma Articolato Castrogiovanni è un sistema che da un po’ gli frulla in testa, l’alternativa meno costosa e in grado di porre rimedio ai difetti fisiologici della forcella telescopica. Questa sospensione e il relativo telaio appositamente realizzato, consentirebbero a un Costruttore di moto di progettare una ciclistica “base” in grado di diventare la struttura di una moto stradale, on/off, sportiva o turistica. Tutto solo cambiando le lunghezze dei bracci della sospensione anteriore e regolando di conseguenza quella posteriore, il che riduce drasticamente i costi industriali di una moto. L’inventiva di Walter e una buona dose di calcoli al computer hanno dato vita al progetto di una moto completa, i cui componenti sono stati dimensionati partendo dal calcolo 3D. “Valchiria”, che come è evidente parte da una base Ducati con motore raffreddato ad aria, vuole essere la bandiera tecnologica delle idee di Walter, molto interessanti sotto diversi aspetti. Il suo parallelogramma articolato sposta la ruota anteriore molto in avanti a causa degli ingombri dei leveraggi e dei bracci mobili che sono stati applicati al telaio a traliccio della Ducati di partenza.

    Sospensioni anteriori alternative: il parallelogramma deformabile

    Ovviamente un telaio strutturalmente corto con il cannotto di sterzo originale in posizione molto arretrata è già un vantaggio in fase di modifica della sospensione. Il vantaggio della struttura disegnata da Walter oltre alla “modularità” e alla sua adattabilità, è quello di separare la funzione ammortizzante da quella sterzante. Il manubrio è montato sulla “testa” del parallelogramma, mentre un ammortizzatore “mono” è disposto quasi orizzontalmente nel punto in cui di solito si trova il cannotto. Lo schema a parallelogramma scelto da Walter consente di evitare, come abbiamo visto, la variazione dell’angolo di sterzo, avancorsa, interasse e distribuzione dei pesi. I punti “contrari” sono il peso, gli ingombri, la necessità di realizzare un telaio dedicato, oltre ai possibili costi di produzione. Un fattore, quest’ultimo, che va sempre considerato come parte integrante di un progetto di successo. Tutti aspetti che Walter ha ben bypassato, utilizzando tubi in acciaio al CrMo, dalle ottime caratteristiche meccaniche per telaio e sospensione, e “reinterpretando” l’applicazione di alcuni dettagli cruciali, come sono gli snodi. Studiando la disposizione e i carichi applicati, sono stati scelti dei semplici giunti sferici, in luogo delle costose (ma perfette) unioni tipo Uniball, adottando un sistema che offre la possibilità di variare le geometrie dell’avantreno, grazie a semplici steli filettati.

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