Che cos'è l'angolo di caster?
L'angolo di caster spiegato e la sua influenza nel Motorsport
Continuiamo il nostro viaggio nel mondo degli pneumatici e delle sospensioni: il caster. Ora è il momento di analizzare il caster. Vi siete persi le lezioni su campanatura e punta? Scopritelo nelle nostre lezioni di meccanica!
Qual è l'angolo di rotazione?
Contenuti
- 1 Qual è l'angolo di rotazione?
- 2 Spiegazione dell'angolo di sterzata positivo o negativo.
- 3 L'angolo di sterzata di un'auto.
- 4 Angolo di sterzata positivo: la coppia autoallineante.
- 5 I vantaggi di un angolo di caster positivo su un'auto da corsa.
- 6 Influenza del caster sull'angolo di camber: la condizione di svolta.
- 7 Cosa succede quando si aumenta l'angolo di caster su un kart.
- 8 L'effetto dell'angolo di caster sulla guida.
Ilangolo di rotazioneè il spostamento angolare dell'asse di sterzo rispetto all'asse verticale di una ruota sterzante di un veicolo, misurato in direzione longitudinale. È l'angolo tra ilperno (in un'automobile una linea immaginaria che passa dal centro del giunto sferico superiore al centro del giunto sferico inferiore) e verticale. Nelle corse automobilistiche, l'angolo di caster positivo può essere regolato per ottimizzare le caratteristiche di maneggevolezza di un particolare circuito.
LEGGI: L'ANGOLO DI CAMPANATURA SPIEGATO
Spiegazione dell'angolo di sterzata positivo o negativo.
Se il l'asse del perno è inclinato all'indietro (cioè il perno superiore è posizionato più indietro rispetto al perno inferiore), allora il caster è positivo; se invece è inclinato in avanti, allora il caster è positivo. il caster è negativo.
L'angolo di sterzata di un'auto.
Nel settore automobilistico, caster negativo dà nessun feedback al conducente in termini di posizione delle ruote. È anche il tipo di rotella che si usa sui carrelli della spesa (o sui letti d'ospedale, sulle sedie da ufficio...) ed è il motivo per cui le ruote può oscillare e girare facilmente. (Il caster reale è nullo perché il cerchione è semplicemente sfalsato rispetto alla verticale e non c'è angolo relativo tra l'asse dello sterzo e la verticale, ma possiamo paragonare questo esempio a una ruota con campanatura negativa per la posizione del perno).
Svantaggi di un angolo di sterzata negativo.
Un ulteriore svantaggio dell'inclinazione negativa è che aumenterà in condizioni di frenata, rendendo il sterzo più instabile (il cosiddetto "caster flutter") dovuto al beccheggio in avanti della vettura.
L'unico vantaggio degno di nota dell'avere caster negativo è che il Lo sforzo di sterzata richiesto è molto basso, rendendo lo sterzo è molto facile da girare.
Un vantaggio dell'utilizzo di zero caster è che mantiene la leggera riduzione della coppia del perno di articolazione prima di raggiungere il limite di aderenza, utile al conducente per sapere quando il limite è vicino. Inoltre, l'angolo di sterzata nullo consente un facile inserimento dello sterzo senza l'estrema instabilità dell'uso dell'angolo di sterzata negativo.
Angolo di sterzata positivo: la coppia autoallineante.
Cascata positiva crea un coppia autoallineante. Ciò aumenta la stabilità del veicolo in situazioni di rettilineo, sempre più importante alle alte velocità. Lo sterzo solido e stabile dà fiducia al guidatore e gli permette di guidare a velocità più elevate in rettilineo, non dovendo lottare contro il volante. Questo coppia autoallineante tira anche il le ruote tornano ad essere dritte in uscita di curva, consentendo al conducente di essere molto più fluido in uscita di curva, controllando la velocità con cui le ruote tornano al centro.
LEGGI: COME FUNZIONA LA F1 DRS
Caster positivo: asse di rotazione e area di contatto.
I vantaggi di un angolo di caster positivo su un'auto da corsa.
Quindi, concentrandosi sulle auto da corsa e sulle campanatura positiva, possiamo riprendere i due benefici principali:
- Miglioramento della stabilità in rettilineo in velocità. Le ruote anteriori posizionate davanti al giunto sferico superiore/supporto del puntone producono una coppia autoallineante sulle ruote anteriori e sui pneumatici. Si tratta di un concetto ingegneristico piuttosto complicato, ma l'idea è che l'inclinazione positiva crea una tensione che vuole riportare/tenere le ruote anteriori dritte in avanti quando si è in velocità. Questo rende il veicolo più facile da controllare e ne migliora la stabilità direzionale.
- Miglioramento della maneggevolezza del veicolo e delle prestazioni in curva. Il caster ha una relazione diretta con la campanatura negativa, che è fondamentale per massimizzare l'area di contatto del pneumatico in curva e quindi per massimizzare l'aderenza disponibile. In particolare, il caster positivo contribuisce a creare una maggiore campanatura negativa sulla ruota esterna in curva.
Coppia di autoallineamento della rotella
Influenza del caster sull'angolo di camber: la condizione di svolta.
In curva, lo spostamento del peso del veicolo viene affrontato con una massimizzazione dell'area di contatto del pneumatico sulla ruota anteriore esterna sottoposta al massimo carico in curva. Quindi, poiché il la ruota ruota ruota intorno ad un asse inclinato, la ruota acquista campanatura durante la rotazione. Questo effetto è meglio visualizzato immaginando il caso estremo e irrealistico in cui l'asse dello sterzo sia orizzontale: ruotando il volante, la ruota stradale cambierebbe semplicemente campanatura anziché direzione. Questo effetto fa sì che la ruota esterna in curva acquisti una campanatura negativamentre la ruota interna acquista una campanatura positiva. Queste variazioni di campanatura sono generalmente favorevoli alla percorrenza delle curve, anche se è possibile esagerare. In cerchi di guida performanti un aumento di caster - a volte al impostazione massima disponibile che il veicolo potrà ospitare - è accreditato per i miglioramenti nella maneggevolezza del veicolo, nella massima trazione e nella reattività dello sterzo.
Relazione tra angolo di caster e camber e prestazioni dell'auto.
Il principale svantaggio di rotella positiva è che lo sterzo richiede un maggiore sforzo di input per girare la ruota. Tuttavia, con i sistemi di servosterzo questo non è un problema. Inoltre, per un pilota da corsa, dove spesso non c'è il servosterzo, l'input pesante è tollerato per una maggiore stabilità e uscite di curva più fluide; ovviamente, un angolo di caster eccessivo renderà lo sterzo più pesante e meno reattivo. Possiamo affermare che gli angoli di caster oltre 7 gradi con pneumatici radiali sono comuni.
Per saperne di più su pneumatici e sospensioni: campanatura? Consulta i nostri articoli correlati qui sotto!
Spiegazione dell'influenza dell'angolo di caster su un kart.
Cosa succede quando si aumenta l'angolo di caster su un kart.
L'importante effetto è sulla prima parte di una curva. Un aumento del caster, permette immediatezza e precisione di inserimento non appena si gira il volante.
Ciò è dovuto al fatto che, con un "caricato", c'è una maggiore differenza in altezza tra le ruote anteriori. Infatti, una maggiore altezza da terra pressione e al stesso tempo una maggiore dà più immediata aumento della ruota posteriore interna. Questo libera l'assale posteriore e favorisce l'esecuzione delle curve. Nel caso in cui siate interessati a una spiegazione video, guardate qui link.
L'effetto dell'angolo di caster sulla guida.
Caricamento del asse anterioreL'aumento dell'angolo di sterzata comporta più difficile sterzo, anche perché le ruote anteriori hanno una maggiore a sbalzo altezza e, quindi, è più difficile per girare il volante. Al stesso tempoI pneumatici anteriori hanno più impugnatura a terra. Il kart in generale sarà meno stabileperché la ruota posteriore interna si alzerà per prima e più in alto, e in questa condizione la ruota posteriore si alzerà per prima e più in alto. ruota posteriore tende a diapositiva più facilmente e più improvvisamente.
