La pull-rod di Ferrari e McLaren: analisi tecnica

Anche la McLaren quest’anno correrà con la sospensione anteriore di tipo pull-rod, seguendo la strada della Ferrari. Vediamo quali sono le differenze tra la Freccia d’Argento e la Rossa.

Sin dalla presentazione delle monoposto 2013 ci siamo occupati prevalentemente di aerodinamica, diffusori, slot e feritoie. Circostanza del tutto normale, visto che le linee delle vetture sono il primissimo elemento “visibile” che l’occhio cattura. Ma ciò non deve togliere importanza alla meccanica pura, che rappresenta ancora la componente fondamentale di questo sport.

L’analisi odierna è concentrata su un componente che, seppur ed inevitabilmente “aerodinamico”, svolge una funzione meccanica importantissima: la sospensione. E’ l’elemento cardine (nel senso letterale) tra lo pneumatico ed il telaio. Inutile avere un’aerodinamica eccelsa se la sospensione non riesce a trasmettere il carico sulle gomme o se, peggio ancora, è incapace di mantenere il perfetto equilibrio della vettura. Un po’ come avere delle scarpe bellissime ma estremamente scomode.

Quest’anno, come dicevamo in apertura, anche la McLaren ha seguito la strada della Ferrari, dotando la Mp4-28 di una sospensione di tipo pull-rod, ossia a tirante. Le differenze tra push-rod e pull-rod sono tantissime, a cominciare dalla diversa distribuzione degli organi (e quindi dei pesi e del centro di gravità, a vantaggio della pull, in cui sono collocati più in basso). Quest’oggi, però, mettiamo a confronto le due sospensioni pull-rod, caratterizzate da interpretazioni decisamente diverse relativamente alle geometrie dei triangoli.

Il primo elemento di differenza tra Ferrari e McLaren riguarda la posizione, e quindi l’inclinazione dei braccetti.

Nella foto abbiamo evidenziato in azzurro la posizione del braccetto superiore rispetto all’asse, in verde il tirante della sospensione ed in giallo l’inclinazione del braccetto rispetto al piano orizzontale. E’ evidente che sulla McLaren il braccetto del triangolo superiore è collocato molto più in alto della Ferrari, ai margini della scocca, mentre sulla F138 è molto più in basso. Ciò, ovviamente, causa una diversa inclinazione del braccetto, che sulla Mp4-28 è visibilmente più inclinato della Ferrari.

Tale inclinazione determina il centro di rollio della vettura, che è il fulcro di rotazione delle sospensioni rispetto al telaio ed al centro di gravità; cosa che, di conseguenza, si riverbera sul comportamento della vettura in curva ed in accelerazione. Con queste inclinazioni, il centro di rollio della F138 risulta leggermente più in basso rispetto a quello della Mp4-28. Avere un centro di rollio basso, fa “coricare” di più la vettura in curva, caricando maggiormente la gomma esterna, tendendo a far scivolare la vettura ad inizio curva ma garantendo un maggior grip nel punto di corda. Inoltre la macchina ha più inserimento quando c’è carico ed ha maggior tenuta quando cala la velocità. Avere un centro di rollio più alto, invece, causa meno “rollio” e di conseguenza più pressione sulle gomme ad inizio curva, quindi più grip, ma meno sul punto di corda, riacquistandone in accelerazione.

Ovviamente c’è da considerare anche l’interazione con il centro di rollio del posteriore che potrà, a seconda dei casi, consentire alla vettura di inserire in curva più o meno velocemente e quindi essere più o meno sotto/sovra-sterzante. Va aggiunto, infine, che l’inclinazione dei braccetti influisce anche sul camber, ossia sull’inclinazione verticale della gomma rispetto al piano. In curva, a causa della compressione/espansione delle sospensioni, questo angolo si modifica, modificando anche l’impronta della gomma sul fondo e quindi il grip della stessa. Maggior inclinazione dei braccetti dovrebbe determinare una variazione maggiore di questo angolo.

Altra differenza importante e piuttosto marcata: l’inclinazione del perno dei braccetti rispetto all’asse ruota, più comunemente noto come angolo di anti-dive o kick-up.

L’anti-dive, o anti-affondamento, è dato dall’angolo che si crea tra l’inclinazione del triangolo (quindi del perno della sospensione) rispetto all’asse del telaio. Si parla di anti-dive quando quando quest’angolo ruota intorno al perno più avanzato (verso l’anteriore), mentre di “kick-up” quando l’angolo ruota intorno al perno più arretrato (verso il posteriore). Sia Ferrari che McLaren si caratterizzano per un evidente angolo di kick-up, che aumenta la rigidezza “verticale” della sospensione anteriore, riducendo il beccheggio ed aumentando il trasferimento di carico in frenata.

Tale effetto aumenta la reattività dello sterzo – considerato che in frenata il peso si trasferisce con più energia sull’asse anteriore e, di conseguenza, sulle gomme – ma diminuisce la capacità per l’auto di “copiare” il fondo, cioè la capacità di filtrare ed assorbire le asperità della pista; circostanza che si traduce in un peggioramento del comportamento della monoposto sui tracciati tortuosi e sconnessi.

Nel caso della Mp4-28, tale angolo è molto più accentuato (FOTO), quindi la sospensione della McLaren dovrebbe risultare più “rigida” di quella della Ferrari (FOTO), ma lo sterzo più reattivo in frenata e quindi in curva. Tale effetto, però, è correlato all’anti-squat posteriore, ossia l’inclinazione dei braccetti della sospensione posteriore, che si ripercuote, a seconda degli angoli, sul sollevamento dell’avantreno in accelerazione. Va detto, inoltre, che il kick-up influisce anche sull’angolo di caster (angolo dell’asse del montante dello sterzo rispetto alla verticale sul fondo). Un kick-up più elevato genera più stabilità in rettilineo, un ingresso di curva più “dolce”, quindi sottosterzo, ma più sterzo in uscita. Un kick-up inferiore – nel caso della Ferrari – genera un ingresso di curva più “cattivo”, meno stabilità in rettilineo e sottosterzo in uscita.

E’ evidente, quindi, che l’equilibrio perfetto di una vettura coinvolge tantissimi fattori, sia meccanici che aerodinamici, che debbono tutti essere adeguatamente valutati in fase di progettazione. Poi, come al solito, solo la pista sancirà qual’è la soluzione migliore!