Tecnica
Le misure delle geometrie di sterzo
Scritto da dieffe79 - Pubblicato 12/01/2010 22:42
Avancorsa, cannotto e piastre di avanzamento: che cosa sono?

Assieme alla misura dell’interasse e alla massa del veicolo, al diametro delle ruote, all’efficienza delle sospensioni e degli pneumatici e alla collocazione del baricentro, uno degli elementi fondamentali che determina la caratteristica di guida di una moto (stabilità, maneggevolezza, ecc.) è la geometria di sterzo ed in particolare l’avancorsa, ovvero la distanza che separa il punto di proiezione a terra della verticale passante per il perno della ruota anteriore e il punto di intersezione del prolungamento dell’asse di sterzo col terreno (rappresentata dal segmento α nella figura qui in basso).

Geometrie dello sterzo


Lo sterzo rappresenta infatti il cardine attorno al quale si articolano i due sistemi fondamentali di un motociclo: quello delle “masse sterzanti” (l’avantreno) e quello delle “masse non sterzanti o propulsive” (costituite dal nucleo del gruppo telaio/motore e dalla ruota motrice). L’effetto di autocentramento della ruota anteriore deriva dal fatto che il suo sistema di guida e articolazione (la forcella), fa sì che la ruota stessa tocchi il terreno in un punto arretrato rispetto al punto di intersezione col suolo del prolungamento dell’asse dello sterzo e la mantenga angolata rispetto alla direzione di marcia. Ciò implica la presenza di una componente laterale della reazione esercitata dal terreno, la quale grazie all’avancorsa ha un braccio che genera un momento tendente a riallineare la ruota. Questo è il motivo per cui se una imperfezione del fondo stradale tende a perturbare la direzione della ruota anteriore, un valore positivo dell’avancorsa garantisce la stabilità direzionale in rettilineo e la moto tende a riallinearsi spontaneamente.

Il valore dell’inclinazione del cannotto di sterzo e dell’avancorsa esercitano molta influenza sulla stabilità del veicolo: in particolare, più la misura dell’avancorsa è rilevante, più la moto è stabile, mentre più il suo valore si avvicina a zero, più la moto si destabilizza.

L’individuazione di una corretta avancorsa in relazione agli altri parametri e quote della ciclistica è uno dei problemi più difficili da risolvere per i progettisti. Si deve infatti tenere in considerazione una moltitudine di variabili come la massa del veicolo, la distribuzione dei pesi, l’interasse, l’inclinazione del cannotto e l’avanzamento delle piastre di sterzo. In generale, se si vuole realizzare una moto stabile si opterà per un’avancorsa rilevante, mentre se si vuole una moto agile allora la scelta si rivolgerà verso un valore contenuto. Uno dei metodi più diffusi per sperimentare gli effetti di diverse misure di avancorsa, senza stravolgere altri parametri della ciclistica, è quello di lavorare su diversi valori delle piastre di avanzamento delle canne della forcella (vedi figura sotto).

Avanzamanto forcelle


L’inclinazione del cannotto di sterzo è l’altro dato fondamentale della geometria dell’avantreno. La maggioranza delle moto sportive presenta un cannotto inclinato di un valore compreso fra 23° e 25° mentre nel settore custom bike si arriva ad angoli nell’ordine di 32°. Gli effetti di una maggiore inclinazione del cannotto di sterzo corrispondono ad un incremento del valore dell’interasse (o del passo) della moto e dell’avancorsa, quindi a un aumento della stabilità, mentre nel caso contrario si ottiene un aumento della maneggevolezza.

Considerando che le piastre di sterzo trattengono gli steli della forcella tramite viti, facendo scorrere le canne della stessa si riesce entro certi limiti a modificare le caratteristiche della geometria di sterzo. In pratica, facendo scendere le piastre verso il basso si otterrà una diminuzione dell’inclinazione del cannotto e del valore dell’avancorsa, un abbassamento del baricentro della moto e una ripartizione del peso maggiormente caricata sull’avantreno. Viceversa, facendo salire le piastre di sterzo lungo la forcella, si otterrà un’inclinazione del cannotto ed un’avancorsa leggermente più elevate, un innalzamento del baricentro e una distribuzione dei pesi più sbilanciata al posteriore.

Tutte le moto sportive entrano in curva più facilmente quando si decelera o si è in rilascio, ciò avviene a causa del beccheggio (cioè l’oscillazione longitudinale che si ottiene in frenata o in accelerazione). In tal caso si può verificare una variazione dell’inclinazione del cannotto di un valore variabile tra 4° e 6°, corrispondente ad una variazione dell’avancorsa di circa 20-30 mm. E’quindi ovvio che, in fase di frenata, la diminuzione dell’avancorsa favorisce l’inserimento in curva, mentre in accelerazione lo schiacciamento del retrotreno e l’estensione della forcella faranno riallineare la moto, che tenderà ad allargare la traiettoria.
 

Commenti degli Utenti (totali: 7)
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Commento di: bingo51 il 14-01-2010 08:09
buon articolo ,molto tecnico ,non per tutti.
Commento di: InoT il 14-01-2010 13:06
Interessante..mi ero sempre chiesto il significato di avancorsa e l'inclinazione del canotto di sterzo...e questo spiega pure quello che fanno alcuni motociclisti sfilando le canne.
Ottimo articolo
Commento di: dieffe79 il 15-01-2010 15:53
Grazie per i complimenti, vorrei solo farti notare che la dicitura corretta è "cannotto". Scriverlo con una "n" sola è un errore molto comune ma si rischia di confonderlo con uno strumento per fare rafting!

Ciao,
Danilo
Commento di: InoT il 16-01-2010 12:07
Si scusami è stato un errore di battitura
Commento di: robyracing il 14-01-2010 16:50
complimenti..un articolo molto tecnico e che sa spiegare quello che dice il titolo..molto interessante!!
Commento di: gsrteo il 16-01-2010 10:42
complimenti,un bell'articolo molto tecnico ma abbastanza facile da capire grazie alla spiegazione semplice!
Commento di: jemcbr il 22-04-2015 17:33
mi sono appena iscritto al sito e non ho molta confidenza con il forum, la prima cosa che ho notato è l'alto livello di competenza generale. Complimenti! per quello che può servire