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Nel 2014 Ferrari e McLaren con la push rod all'anteriore

Sospensione anteriore Push rod Ferrari F150°Italia
E' già stato annunciato, durante il recente Gp del Brasile, che la McLaren, nella prossima stagione abbandonerà la sospensione anteriore pull rod la quale ha dato più problemi rispetto ai benefici che si pensavano in fase di progettazione.
Anche la Ferrari in vista del 2014 abbandonerà quasi certamente la sospensione pull rod all'anteriore per utilizzare lo schema classico push rod. Questo abbandono è dovuto al fatto che, in questa stagione, la sospensione anteriore è stata identificata dagli ingegneri di Maranello come il principale problema della monoposto soprattutto quando la Pirelli ha deciso il cambio di carcassa degli pneumatici.
I musi, come ben sappiamo, il prossimo anno saranno più bassi e la pull rod si potrebbe adattare meglio ai musi bassi rispetto a quelli alti utilizzati in questa stagione. Nonostante questo si è deciso di ritornare al classico push rod anche perchè con la pull rod, gli aerodinamici potrebbero avere problemi nella gestione dei flussi verso le bocche dei radiatori che saranno fondamentali per il coretto funzionamento della Power Unit.  

Circa 20 anni fa le sospensioni erano tutte pull-rod ed erano state introdotte da Murray. Erano una evoluzione delle sospensioni a bilancere. Con l'aumento della rigidità torsionale delle vetture, il bilanciere delle sospensioni diventava troppo flessibile per cui parte della componente elastica della sospensione veniva effettuata dal bilanciere stesso. E ciò è deleterio poiché non controllabile. Murray pensò di fare, allora, un bilanciere cortissimo. Il moto veniva dato da un puntone inclinato. Poiché un materiale che viene sollecitato a trazione non provoca flessione (entro certi limiti), un puntone inclinato dava alla sospensione molta più rigidità.
Ma dato il limite dato dal diametro del cerchione fissato da regolamento in 13 pollici, tale puntone non poteva essere inclinato più di tanto. A quel punto, si pensò di rovesciare il puntone e di alzare il telaio davanti al pilota. In questo modo, il puntone diveniva più inclinato e diminuiva ancora la componente di forza che genera flessione. Il tutto era aiutato dal fatto che a dall'inizio anni 90, le F1 avevano cominciato ad alzare la parte anteriore del telaio per motivi aerodinamici. Quindi la nuova soluzione push-rod si sposava perfettamente con tale esigenza.
Poco a poco tutte le Scuderie convertirono le sospensioni anteriori e posteriori in push-rod.
Ad inizio anni 2000 il progettista Amidji della Arrows fece ritornare la sospensione pull-rod all'anteriore. Questo era stato fatto per motivi aerodinamici. Infatti poiché un puntone sopporta meglio la trazione piuttosto che la compressione è possibile avere un puntone più piccolo in sezione in una sospensione pull. Questo avrebbe dovuto aiutare la penetrazione aerodinamica abbinato ad un muso più basso del solito. Ma la soluzione non ebbe successo e si ritornò alla push.
Anche la Ferrari nella stagione 2012 e la McLaren in questa stagione hanno optato per la pull rod all'anteriore esclusivamente per fini aerodinamici ma i benefici dati da questo sistema sospensivo sono stati praticamente nulli. Anzi, hanno creato parecchi problemi soprattutto nel trasferimento di carico tra anteriore e posteriore e anche "nell'elasticità" delle regolazioni.
Che cos'è e come funziona una sospensione?
Anzitutto, per “sospensione” si intende la cosiddetta “massa non sospesa“, cioè l’insieme di organi interposta tra suolo e corpo vettura (”massa sospesa”). Le sospensioni, in senso verticale, hanno il compito di assorbire le ondulazioni del terreno, le accelerazioni, di trasmettere al o dal suolo il peso, le azioni aerodinamiche, i trasferimenti di carico. In più hanno il compito di trasmettere, in senso orizzontale, al o dal suolo le azioni frenanti, aerodinamiche, motrici, centrifughe. In secondo luogo, le sospensioni mantengono e controllano l’assetto della vettura (ad esempio, l’altezza da terra del fondo rispetto al suolo). Le sospensioni, inoltre, interagiscono direttamente con il cinematismo dello sterzo e con gli angoli caratteristici (convergenza, campanatura, incidenza longitudinale e trasversale del fusello si sterzo, avancorsa, etc.), i quali non debbono variare in rollio, beccheggio, scuotimento e in ogni condizione di marcia.
Come funzionano le sospensioni?
La push-rod presenta un puntone, lavorante in compressione: esso trasmette il moto e collega la parte inferiore del portamozzo al bilanciere (o rocker) che comanda il gruppo molla-ammortizzatore o barra di torsione-ammortizzatore. La pull-rod, al contrario, presenta un tirante, il quale lavora in trazione ed aziona il gruppo molla-ammortizzatore o ammortizzatore-barra di torsione: esso trasmette il moto e collega la parte superiore del portamozzo al bilanciere (o rocker) che comanda il gruppo molla-ammortizzatore o barra di torsione-ammortizzatore.
Il tutto trova disposizione nel classico schema a triangoli sovrapposti. È prassi ormai generalizzata, da qualche anno, di installare due gruppi molla\barra di torsione-ammortizzatore anteriormente e posteriormente (in passato, era in uso anche il monoammortizzatore), interconnessi ad un terzo elemento, un terzo ammortizzatore preposto al controllo dell’altezza e dell’inclinazione della vettura rispetto al suolo. Questo terzo elemento, ereditato dalle vetture Indy (tanto per ribadire che non è la sola F1 ad esportare idee e tecnologia…), è stato introdotto per la prima volta in F1 da Alan Jenkinsnel 1994 sulla Arrows. A ciò, si aggiungano le sempre utili barre antirollio, dalle dimensioni assai ridotte.
La collocazione dei gruppi molla\barra di torsione-ammortizzatore è una delle differenze più evidenti tra push-rod e pull-rod. Il push-rod, il quale prevede un puntone e quindi la necessità di collocare i gruppi molla\barra di torsione-ammortizzatore sopra le gambe del pilota (vincolandoli alla scocca e collocandoli longitudinalmente o appena divaricati), ben si sposa con i cosiddetti “musi alti“, in voga in F1 sin dai primi Anni 90, sulla scia della rivoluzionaria Tyrrell 019. Il bisogno di liberare la parte inferiore del muso, affinché si faccia affluire una lamina d’aria più abbondante e meno perturbata verso il fondo vettura, è uno dei fattori che ha concorso, dagli Anni 90, ad abbandonare progressivamente il pull-rod all’anteriore, a favore del push-rod.
Il push-rod, inoltre, consente interventi di regolazione rapidi e meno complicati; è sufficiente, infatti, smontare la parte superiore della carrozzeria del muso per accedere ai gruppi molla\barra di torsione-ammortizzatore, operazione che, al contrario, richiede molto pià lavoro per un pull-rod.
Il pull-rod, dal canto suo, ha il pregio di ingombri assai ridotti, tanto per il tirante (la cui sezione è assai più sottile di un puntone push-rod) che per l’altezza generale dell’intero sistema, quindi con conseguenti benefici sul baricentro della vettura. Il pull-rod, infatti, consente di disegnare una aerodinamica assai pulita, affusolata e rastremata.
Schizzo di sospensione pull rod



Schizzo sospensione push rod







Cristiano Sponton

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10 commenti

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kroky78
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28 novembre 2013 11:42 delete

Alla luce dei nuovi regolamenti mi pare un controsenso. Si buttano via due anni di esperienza e la possibilità, essendo i telai molto più bassi, di realizzare una sospensione non critica negli angoli e quindi più facile da gestire e vantaggiosa aerodinamicamente e come distribuzione dei pesi. Scommetto che Newey sfrutterà le nuove quote regolamentari per reintrodurre il pull-rod anche all' anteriore. Se sarà così penso che la Ferrari partirà già svantaggiata anche nel 2014.

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Anonimo
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28 novembre 2013 12:23 delete

Anche secondo me,Kroky:muso basso,migliori geometrie per utilizzo pull rod.Le hanno adottate quando era un po' singolare averle e ora le abbandonano.
Per quanto riguarda Newey.....abbiamo pensato la stessa cosa!!!!
I polli tornano all'ovile (si proprio l'ovile...) e il geometra (nel senso che se gli altri sono polli...) gli da un grande sberleffo adottando,ottimizzando e sfruttandola al meglio aerodinamicamente,la pull rod.Magari anche con sistemi di regolazione e smontaggio piu' semplici.Comunque sia,evidentemente,nel mio sogno ci aveva visto giusto! :-D
Fosse per me,comunque,se fossi un tecnico FIA serio e di buonsenso,tornerei alle sospensioni di metallo.Magari cantilever,oppure a sistemi push-pull rod sovradimensionati.
Mica per gusto retro'.Ma proprio per tornare alle sane,spettacolari e mediaticamente formidabili ruotate.

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Giovanni
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28 novembre 2013 12:32 delete

Con tutto il lavoro che ci sarà da fare sulle Power Unit, è una scelta sensata.

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Anonimo
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28 novembre 2013 12:33 delete

Addirittura ho letto in giro che è stato proprio Allison a forzare la mano su questo passaggio alla push-rod;c' è però da dire che escludendo monaco,in cui la ferrari soffriva la rigidità della pull-rod,tale schema sospensivo si era ben comportato e adattato alle pirelli con costruzione in accaio.Come scritto in altri post,oltre alla pull-rod anterior,la ferrari in questi ultimi 2 anni ha anche sofferto con la sospensione posteriore che,da quando si è passati allo schema di tipi pull-rod nella vettura 2012,la ferrari abbia sofferto una notevole mancanza di trazione(senza entrare in temi quali configurazione di scarichi ,tc della rb etc...).Infatti se ben ricordate nelle annate 2010 e 2011 la ferrari,pur non avendo la stessa downforce della rb,era estremamente competitiva nelle fasi di trazione proprio grazie a una sospensione posteriore(allora di tipo push-rod) oerfettamente "tarata" ed efficace e a dimostrazione di ciò vi sono le pole di alonso a monza e singapore e l estrema competitività in circuiti quali monaco e montreal dove la trazione è fondamentale.Proprio per questo non sarei sorpreso se ci fosse qualche cambiamento al posteriore anche perchè nella f150 era stata installata una sospensione push-rod estremamente compatta da arrivare ad emulare la pull-rod studiata ed elaborata da Costa

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Anonimo
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28 novembre 2013 13:41 delete

Quindi in conclusione il ritorno al push rod sarebbe un errore?

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28 novembre 2013 13:42 delete

per me no. sincerante ricorrerei anche al posteriore al push rod con questo cambio di regolamenti

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Jack CP
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28 novembre 2013 15:05 delete

anche secondo me sarebbe la scelta giusta se fosse vero che le push danno piu possibilita' di regolazione ma ce' da chiedersi se tale soluzione al massimo delle sue capacita' riesce ad eguagliare le pull che hanno una massa piu verso il basso , comunque la red truff con le push all'anteriore ha vinto quindi e' probabile che non siano necessarie

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Anonimo
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28 novembre 2013 19:55 delete

"Circa 20 anni fa le sospensioni erano tutte pull-rod" forse il libro di tecnica da cui ha copiato è un pò stagionato e fa riferimento agli anni 70... si aggiorni

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Anonimo
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29 novembre 2013 21:51 delete

Credo che Cristiano abbia fatto un "conto mentale" senza fare esattamente il calcolo della differenza degli anni in questione.Sono circa 30 anni o poco piu'.Se non ricordo male in F.1 la pull rod esordi' con la Brabham nel 1979.Williams e Ferrari l'adottarono nell'82.Molti team minori anche piu' tardi.Piu' che una soluzione anni 70 sarebbe meglio definirla anni 80,anche perche' la push rod,sempre per merito di Murray esordi nel 1982.Qualsiasi tipo di errore comunque non spiega la sua buona dose di acredine...

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stefano
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30 novembre 2013 11:23 delete

Speriamo che Rory Byrne abbia avuto un ruolo cruciale nella progettazione della vettura 2014, altrimenti la vedo dura con le vetture di Newey....

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