Il comportamento dinamico della vettura

Il MAMS, in collaborazione con l’ingegnere Marco Perucca Orfei ha realizzato un incontro dedicato al piacere di guidare una vettura

Capire una vettura, le sensazioni che trasmette alla guida, è sempre stato questo il compito del Centro Prove di Quattroruote nella pista di Vairano, diretto dall’Ingegnere Marco Perucca Orfei. Cosa c’è dietro al piacere di guidare una vettura, quali sono le sensazioni trasmesse? È stato questo il tema dell’incontro organizzato dal Monza Auto Moto Storiche a Lissone. Piacere di guida e sicurezza, due temi particolarmente sentiti e da analizzare per i collaudatori del centro prove di Vairano.

“Per tutti gli appassionati, guidare una automobile che da sensazioni positive e piacere di guida è sempre stato gratificante – come sottolinea Marco Perucca – sensazioni che non sono mai state facile da misurare e quantificare, proprio perché sono sensazioni ed è sempre difficile misurarle con parametri fisici. Il concetto di velocità piace agli appassionati, però per essere collegata al piacere di guida ha bisogno di un adeguato controllo”. 

La velocità fa parte della modernità

“Il concetto di velocità è una scoperta del progresso: fino a 150 anni fa la velocità era collegata alla potenza delle proprie gambe o quella degli animali, ad esempio il cavallo, che si usava per gli spostamenti. Poi sono arrivate le macchine e tutto è cambiato. La velocità trasmette adrenalina, piacere, ma non basta solo quello per il piacere delle guida”.

Quali sono le forze principali del mezzo e come ci arrivano i segnali?

“Quando guidiamo ci posizioniamo nel posto guida ed attraverso dei comandi facciamo muovere il mezzo. In pratica creiamo delle accelerazioni, positive quando acceleriamo, negative quando freniamo, laterali quando sterziamo. A queste sommiamo altre accelerazioni: il beccheggio ogni volta che acceleriamo e freniamo, l’imbardata girando il volante e il rollio per via dei carichi che si trasferiscono da un lato all’altro. Il tutto, attraverso mani e piedi, è governato dal nostro cervello che intanto è impegnato a governare molti altri segnali che arrivano anche dagli occhi, con lo scenario che cambia in continuazione più si alza la velocità. Anche la posizione di guida influisce molto nella valutazione dei segnali a seconda se siamo posizionati in un posto guida basso o alto. Per ultimo abbiamo l’udito con il rumore del motore e del traffico introno a noi. Al cervello arrivano tutti questi segnali, che è una macchina strepitosa e deve continuamente analizzare ed elaborare tutto questo. Da vari studi si è scoperto che il lavoro cerebrale alla guida equivale ad una potenza di circa 20 Watt, in pratica è come avere una lampadina sempre accesa in testa!”

Per guidare una vettura da competizione ci vuole quindi molta resistenza e allenamento

“Sicuramente la guida sportiva professionale richiede molta potenza e impegno. Molte volte ho sentito dire che i piloti del passato erano molto meglio di quelli odierni. Mi permetto di fare notare come la guida di una moderna Formula 1 sia molto più impegnativa dal punto di vista cerebrale rispetto al passato. Oggi un pilota professionista deve tenere sotto controllo una quantità enorme di parametri tecnici spesso intervenendo e variando una serie di regolazioni per ottimizzare la prestazione, in pratica non basta solo schiacciare l’acceleratore per andare più forte degli avversari e vincere le gare. Oltre all’interpretazione delle sensazioni di guida i piloti devono sapere interloquire continuamente con gli ingegneri ai box e tra gli allenamenti previsti c’è anche quello di non sbattere gli occhi un curva per non perdere concentrazione, in pratica hanno un allenamento da super uomini.”

Come riusciamo a capire se una macchina va bene?

“Il nostro cervello deve sapere interpretare tutte quelle informazioni che arrivano nelle varie operazioni di guida per capire se una vettura ci ha dato delle sensazioni positive o negative. Le varie accelerazioni producono delle forze di inerzia che agiscono sul baricentro della vettura e su quello del nostro corpo che è diverso da quello delle vettura. La trasmissione delle sensazione dalla vettura al corpo avviene in modo distorto in funzione della posizione di guida che è generalmente laterale: la guida ideale è quella delle monoposto con il pilota posizionato nel baricentro della vettura. Non a caso Gordon Murray, genio della progettazione, negli anni ’90 dopo le esperienze in F.1 fece la McLaren F1 con il posto di guida centrale una vera icona tra le supercar. Il posizionamento centrale dei sedili arriva generalmente dalla scuola inglese: le Lotus stradali di Colin Chapman, partendo dalla Seven7Catheram per proseguire con Elite ed Europa, oltre ad essere leggere ed essenziali, avevano i posti molto vicini al baricentro della vettura proprio per trasmettere le migliori sensazioni al guidatore. Anche l’altezza di guida influisce nelle valutazioni: stare in basso vicino al suolo trasmette subito determinate sensazioni che non si hanno con una vettura a guida alta che permette una visione maggiore ma si perde il contatto con la strada”.

L’importanza dello sterzo

“Il comando principale è lo sterzo di una vettura. Se vogliamo una macchina piacevole da guidare deve avere uno sterzo che trasmetta le giuste sensazioni. Lo sterzo perfetto è difficilissimo da realizzare, deve essere pronto e rapido da manovrare soprattutto su una vettura sportiva. Deve essere progressivo, ovvero avere una rispondenza tra angolo di sterzo e la risposta del mezzo. La precisione ci serve nell’impostazione di una traiettoria senza dovere fare successive correzioni. Infine la sensibilità con il carico del volante che deve variare in funzione all’impegno della gomma a terra”.

Il motore e la meccanica

“Ci vuole un grande motore per fare una auto bella. Per motore grande non intendo la cilindrata o la semplice potenza, ma ci vuole coppia e progressione nell’erogazione per dare piacere di guida. Il tutto deve essere accoppiato ad un cambio adeguato, rapido, veloce. Grande importanza hanno anche i freni: potenti e senza affaticamento. Per avere buone sensazioni ci vuole un buon attacco della frenata con un pedale duro e modulabile che dia subito sicurezza”.

Come deve essere fatta una automobile per trasmettere indicazioni positive

“Analizzato tutti i principali segnali per avere una guida piacevole un mezzo deve avere potenza, coppia e la minor massa possibile da spostare, ovvero leggerezza. Il baricentro di una vettura deve essere il più basso possibile per contenere i trasferimenti di carico, ovviamente tutti i moderni SUV, pur essendo comodi, partono svantaggiati rispetto a vetture basse sportive e leggere. Più una vettura è alta e pesante più si sentono i trasferimenti di carico che influiscono negativamente sulla gradevolezza nella guida. Un altro problema è il momento polare di inerzia, ovvero la distribuzione delle masse nel veicolo: più sono disposte al centro della vettura vicino al baricentro più la macchina sarà bella da guidare.  Non a caso Colin Chapman ha fatto della leggerezza e distribuzione delle masse la sua bandiera, realizzando auto da corsa vincenti, ma anche vetture stradali molto belle da guidare pur con motori non particolarmente potenti. Importanti sono anche sospensioni e pneumatici. Le gomme sono quelle che danno il contatto del mezzo con l’asfalto e servono a scaricare la potenza del motore e dare direzionalità al mezzo. Le sospensioni nelle vetture stradali devono essere un buon compromesso con un molleggio adeguato, confort e prestazioni di tenuta stradale”.  

Come cambia nel tempo la progettazione delle granturismo

“Nella seconda metà degli anni ’60 inizia un processo che arriva fino ai giorni nostri. Posso citare alcuni esempi partendo dalla Maserati Ghibli del 1967. Il motore è già in posizione anteriore piuttosto centrale. Davanti ha sospensioni a ruote indipendenti. Con la Ferrari Daytona il motore è ancora anteriore ma posizionato piuttosto centrale e molto basso grazie al carter secco, mentre cambio e differenziale sono sul ponte posteriore per distribuire meglio le masse. Contemporaneamente arriva la Lamborghini Miura con il V12 trasversale alle spalle del pilota, la prima vettura considerata una moderna supercar. Oggi uno degli esempi è la Ferrari 296 con un propulsore V6 ibrido, dove tutto è stato pensato per abbassare il baricentro e centrare le masse per ridurre il momento polare di inerzia. Unico esempio fuori dagli schemi è quello della Porsche 911, con il 6 cilindri boxer posteriore, una vettura che continua ancora oggi ad entusiasmare molto appassionati. Lo schema con il motore posteriore a sbalzo consente una grande motricità, pur avendo alcuni punti negativi brillantemente risolti dai tecnici tedeschi con l’aumento del passo, le quattro ruote sterzanti, le sospensioni multilink e le larghe carreggiate posteriori”.

Anche l’aerodinamica è diventata importante

“Con vetture potenti e veloci l’aerodinamica ha preso sempre più importanza: le forze aerodinamiche variano con il quadrato della velocità. Le vetture stradali, dagli anni ’80, vengono ottimizzate per una riduzione dei consumi, quindi il coefficiente di penetrazione, il famoso CX, è molto importante. Su una vettura sportiva questo non basta: le carrozzerie delle auto sono generalmente portanti, ovvero le auto tendono a sollevarsi con la velocità e bisogna intervenire con spoiller, bandelle e quant’altro per ridurre l’effetto che è anche pericoloso per la tenuta di strada. Negli ultimi decenni, attraverso studi in galleria del vento, si sfrutta anche il fondo vettura per creare depressione. La Ferrari è stata tra le prime introducendo speciali canalizzazioni del fondo scocca con la 355 per poi proseguire con i modelli successivi. L’aerodinamica deve essere anche lei molto bilanciata in funzione della velocità riproducendo in scala dinamica le percentuali dei valori statici: In pratica se una vettura ha il 40% del peso all’anteriore e il 60% al posteriore, anche in velocità deve mantenere parametri simili grazie all’aerodinamica.

Ci vuole equilibrio

“Per avere una vettura che trasmetta buone sensazioni di guida occorre un equilibrio in tutti i parametri esaminati che i progettisti cercano sempre di ottenere. Una vettura ben fatta deve essere pensata bene fin dall’inizio, ovvero con un buon motore, una bella meccanica, leggera, una distribuzione delle masse che sia il più possibile vicino all’ideale ed una aerodinamica molto bilanciata. Non è semplice fare una macchina ideale: una buona vettura deve “parlare” al suo pilota e deve potere essere capita per dare delle belle sensazioni di guida”.

Immagini Raul Zacchè

 

Massimo Campi
Massimo Campihttp://www.motoremotion.it/
Perito meccanico, fotografo, giornalista, da oltre 40 anni nel mondo del motorsport. Collaborazioni con diverse testate e siti giornalistici del settore.

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