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Il Bar della Tecnica

 

La tecnica motociclistica e la fisica che ne regola il comportamento, miti da sfatare e leggende da verificare, uno spazio per due chiacchiere su quel misterioso e affascinante oggetto chiamato motocicletta.

 

 

Come si fanno le curve in moto – Parte 1

Premessa

Questo articolo ha lo scopo di descrivere il comportamento della moto in curva su strada e i modi che abbiamo per modificarlo. È più approfondito del solito e quindi è molto lungo. Per renderlo più digeribile, l’ho diviso in due parti:

Parte 1 – Sterzata e spostamento laterale del corpo

Parte 2 – Variazioni di velocità in curva

Ogni parte inizia con un capitolo in cui sono trattate le nozioni di dinamica della moto necessarie per comprendere i comportamenti descritti nel seguito. L’argomento non è trattato da un punto di vista matematico, ma solo qualitativo, perciò è comprensibile da chiunque, purché abbia tempo e voglia di leggere e capire.

Ho deciso di descrivere come si fanno le curve in moto, perché il web è pieno di articoli e di video su questo argomento, ma che in gran parte contengono errori. I peggiori poi sono vere e proprie schifezze, in cui si raccontano frescacce del tutto prive di senso, magari da gente che non sa assolutamente niente di dinamica della moto e lo ammette anche pubblicamente, con frasi tipo “io non ho la più pallida idea del perché avvenga questo, ma è così, prendetelo come un dogma”.

Leggendo i commenti a tali video, si trovano persone che li criticano, ma anche tante altre che ringraziano l’autore per avergli chiarito i loro dubbi… Questi motociclisti meritano di più, sono appassionati in cerca di risposte alle proprie domande e portarli fuori strada con spiegazioni senza senso è il peggior servizio che si possa rendere alla loro passione e alla loro sicurezza. Quest’articolo è anche per loro, o almeno per quelli tra loro che vorranno leggerlo e capirlo fino in fondo.

Sterzata e spostamento laterale del corpo

1       Dinamica

1.1             Baricentro

Il baricentro di un qualsiasi corpo è il centro della sua massa. Se un oggetto potesse essere appeso per il suo baricentro, esso manterrebbe qualsiasi posizione data senza sbilanciarsi. Il centro di massa di un sistema si muove come se in esso fosse concentrata tutta la massa del corpo e su di esso agisse la risultante delle sole forze esterne agenti sul sistema.

La moto ha un suo baricentro, la cui posizione è decisa dal progettista in base alle caratteristiche della moto e influisce notevolmente sulle sue caratteristiche dinamiche. La sua posizione varia leggermente durante la guida a causa della variazione della massa della benzina nel serbatoio.

Il pilota ha un proprio baricentro, che si trova più in alto di quello della moto. La sua posizione viene scelta con cura dal progettista e influenza parecchio il comportamento della moto. Si parla di baricentro del sistema moto + pilota per indicare la risultante tra i due baricentri.

Il pilota può spostare entro certi limiti il proprio baricentro sia longitudinalmente che trasversalmente e questo ha effetti sulla guida, che vedremo nel seguito.

La massa del passeggero e dei bagagli sposta ulteriormente il baricentro del sistema verso l’alto e all’indietro e influisce pesantemente sull’assetto della moto, vista la sua leggerezza.

Figura 1 – Baricentri della moto

1.2             Aderenza dello pneumatico

L’aderenza a disposizione di un dato pneumatico dipende dalle sue caratteristiche e condizioni e da quelle della superficie stradale e varia continuamente durante la guida in funzione:

  • dello stato della strada
  • della temperatura dello pneumatico
  • del carico gravante su di esso [1].

L’aderenza disponibile in ogni momento è sostanzialmente la stessa in tutte le direzioni, cioè tanta ne abbiamo per frenare, altrettanta ne abbiamo per accelerare o per curvare. Per questa ragione è possibile rappresentare la quantità massima di forza trasmissibile dallo pneumatico sul piano stradale mediante il cerchio dell’aderenza.

Figura 2 – Cerchio dell’aderenza

Il raggio del cerchio rappresenta il coefficiente di aderenza disponibile, perciò esso sarà tanto più grande, quanto maggiore sarà l’aderenza. L’area del cerchio rappresenta tutte le combinazioni possibili di forze longitudinali e laterali che non comportano perdita di aderenza, mentre la sua circonferenza rappresenta il limite delle combinazioni di forze applicabili, oltre il quale lo pneumatico perde aderenza e la ruota slitta.

In rettilineo a velocità costante non c’è quasi richiesta di aderenza, perché se ne usa solo un po’ per vincere le resistenze meccaniche e quella aerodinamica. Le variazioni di velocità e traiettoria invece richiedono tanta più aderenza, quanto più energica è la manovra.

Osservando la figura sopra, si verifica facilmente che:

  • è possibile sterzare e accelerare o frenare contemporaneamente, a patto che la somma delle due azioni cada all’interno del cerchio
  • quando si applica la massima forza frenante o accelerante ammessa, non è possibile sterzare, perché la somma delle due manovre ricadrebbe al di fuori del cerchio di aderenza
  • quando si applica la massima forza sterzante ammessa, non è possibile frenare né accelerare, per la stessa ragione
  • se si eccede il gas o con i freni o si sterza troppo oppure si attua una loro combinazione tale che il loro risultato ricade fuori dal cerchio, la ruota interessata slitta, influenzando pesantemente la traiettoria e l’equilibrio della moto.

1.3             Avancorsa, angolo di sterzo e offset

L’angolo di inclinazione dello sterzo è l’angolo tra l’asse intorno a cui ruota lo sterzo e la verticale.

L’avancorsa è la distanza tra il punto in cui l’asse dello sterzo interseca il piano su cui poggia la moto e il centro dell’impronta a terra dello pneumatico anteriore.

Figura 3 – Avancorsa, angolo di sterzo e offset

Angolo di sterzo e avancorsa sono caratteristiche fondamentali della moto e influenzano fortemente il suo comportamento, perciò ciascuna di esse è decisa dal progettista con cura ed entrambe sono riportate in tutte le schede tecniche dei modelli.

Avancorsa e angolo di sterzo sono geometricamente correlati tra loro. Guardando la figura precedente, appare chiaro infatti che se aumentiamo l’angolo di sterzo, a parità di altre condizioni otteniamo un’avancorsa più lunga. Tuttavia, essi possono essere variati a piacimento uno rispetto all’altro, modificando l’offset, che è la distanza tra l’asse di sterzo e il piano passante per gli assi degli steli della forcella. In pratica, l’asse di sterzo è sempre un po’ arretrato rispetto alla forcella e ciò appare evidente osservando qualunque piastra di sterzo.

Figura 4 – Piastra di sterzo e offset

Il progettista può quindi combinare qualsiasi valore di avancorsa e di angolo di sterzo e ottenere per ogni moto esattamente il comportamento voluto.

1.4             Precessione giroscopica della ruota anteriore

Le ruote della moto sono giroscopi, in quanto ruotano intorno a un asse di rotazione – il mozzo – e hanno un’elevata inerzia, dovuta al loro diametro e al fatto che buona parte della propria massa è concentrata lungo la circonferenza – il cerchione e lo pneumatico.

Come tutti i giroscopi, esse sono caratterizzate dall’inerzia giroscopica, che è il fenomeno per il quale, una volta messe in rotazione, esse tendono a mantenere invariata la direzione del proprio asse e quindi fanno stare in equilibrio la moto. Il perché di questo fenomeno è facile da intuire. Immaginiamo una ruota che gira rotolando sull’asfalto e prendiamo ad esempio il suo punto più alto in un determinato momento; esso rotolerà semplicemente in avanti, seguendo la circonferenza della ruota, senza alcuna spinta laterale (frecce blu nella figura seguente) e la sua inerzia spingerà la ruota a non cambiare inclinazione.

Se incliniamo la ruota verso sinistra, una volta completata l’inclinazione, la situazione sarà esattamente la stessa: il punto più alto preso ad esempio ruoterà sempre lungo la circonferenza senza alcuna spinta laterale, ma la circonferenza giacerà su un piano diverso rispetto a prima.

Ma che cosa avviene mentre la ruota si sta inclinando? Il nostro punto più alto della ruota, oltre a rotolare lungo la circonferenza, sarà spinto verso sinistra dall’inclinazione crescente, perciò esso acquisirà una traiettoria diagonale diretta verso sinistra (frecce rosse) e tenderà a proseguire per inerzia lungo tale traiettoria. Esso però nel rotolare sarà costretto a seguire la circonferenza e quindi a rientrare verso destra, perciò con la propria inerzia tirerà la ruota a sterzare verso sinistra.

Figura 5 – Inclinazione della ruota e precessione giroscopica

Questo fenomeno si chiama precessione giroscopica. Grazie ad esso, quando incliniamo una ruota che rotola in una direzione, essa automaticamente sterza dalla parte dell’inclinazione.

Grazie a tale fenomeno, più la moto si inclina da una parte, più essa stringe la curva nella stessa direzione. In questo modo la forza centrifuga aumenta e sostiene la moto, stabilizzandola sul giusto angolo di equilibrio.

La sterzata automatica della ruota anteriore non è un fatto naturalmente perfetto, tutt’altro. Sui primi velocipedi, che avevano asse di sterzo verticale e nessuna avancorsa, la guida era drammaticamente difficile, perché non appena il veicolo si inclinava, lo sterzo si chiudeva bruscamente, disarcionando il pilota. Lo studio degli effetti giroscopici è venuto dopo.

Nelle biciclette e nelle motociclette moderne la sterzata automatica della ruota nella direzione della curva viene accuratamente calibrata dal progettista al fine di rendere sicura e piacevole la guida. Una sterzata eccessiva porterebbe lo sterzo a chiudersi troppo rapidamente, mentre una sterzata insufficiente renderebbe impossibile equilibrare la moto in curva e questa cadrebbe verso l’interno.

La sterzata automatica della ruota diminuisce:

  • riducendo il peso della ruota anteriore, dischi inclusi (minore inerzia giroscopica)
  • diminuendo il suo diametro (maggiore inerzia giroscopica)
  • aumentando l’angolo dell’asse di sterzo rispetto alla verticale (aumenta la parte delle masse rotanti della ruota che si oppone alla sterzata anziché contribuirvi)
  • aumentando l’avancorsa (maggiore spostamento laterale del baricentro della moto e quindi maggiore inerzia che si oppone alla sterzata)
  • aumentando il peso gravante sulla ruota anteriore (maggiore inerzia che si oppone alla sterzata in presenza di avancorsa)
  • aumentando il peso dei piombi posti alle estremità del manubrio (maggiore inerzia che si oppone alla sterzata).

In conclusione, grazie alla precessione giroscopica correttamente imbrigliata dalla progettazione della moto, è possibile dire che per fare cambiare direzione alla moto, basta inclinarla dal lato verso cui si vuole curvare.

1.5             Effetti autoraddrizzanti

Per percorrere ogni curva, la moto deve vincere alcune forze che tendono a raddrizzarne la traiettoria.

1.5.1        Effetto autoraddrizzante dell’avancorsa

La presenza dell’avancorsa fa sì che, durante una sterzata, la superficie di contatto della ruota anteriore con il suolo si sposti lateralmente rispetto all’asse dello sterzo. Per tale ragione, lo sterzo tende a riallinearsi al centro, esattamente come avviene alle ruote dei carrelli del supermercato.

Figura 6 – Spostamento dell’impronta a terra in sterzata

1.5.2        Effetto autoraddrizzante dell’inerzia

Sappiamo che per curvare, la moto normalmente si inclina verso l’interno della curva [2], perché in questo modo essa compensa la forza centrifuga [3], che la spinge verso l’esterno della curva, con il proprio peso, che invece la fa cadere verso l’interno.

Figura 7 – Forza centrifuga e forza peso

A causa di tale inclinazione, le ruote percorrono una traiettoria più esterna rispetto a quella del baricentro e quindi sono più veloci di questo – e infatti quando incliniamo la moto rapidamente, percepiamo chiaramente il motore che sale di giri [4] – mentre la testa del pilota ne percorre una più stretta e quindi è più lenta. Quando percorriamo una curva a velocità costante, tutte le parti – testa, baricentro, ruote – tendono ad assumere la stessa velocità a causa della loro inerzia e questo genera un momento imbardante verso l’esterno, che cioè spinge la moto ad andare dritta.

Figura 8 – Traiettorie e velocità delle diverse parti in curva

2       Gestire la traiettoria con lo sterzo

2.1             Come funziona

Quando siete al volante di un’auto e sterzate da una parte, gli pneumatici generano a livello dell’asfalto una forza centripeta, che tende cioè a spostarle lateralmente nella direzione della sterzata, mentre il baricentro dell’auto, che è situato più in alto, tende ad andare dritto per inerzia. La combinazione di queste due forze genera un momento che fa inclinare l’auto in direzione opposta rispetto alla sterzata.

Figura 9 – Sterzata e rollio

Questo effetto si verifica su qualsiasi veicolo che poggia su ruote e quindi anche sulle moto: se si sterza da una parte, la moto si inclina dall’altra. Una volta che la moto si inclina dalla parte “sbagliata”, per la ragione vista nel paragrafo 1.4, lo sterzo ruota nella stessa direzione e la motocicletta si inclina, trovando il suo angolo di equilibrio.

Video 1 – Push steering

Ora, se per curvare dovessimo pensare di dover sterzare al contrario, diventeremmo pazzi. Perciò conviene vedere la cosa in modo più intuitivo: per andare in una direzione, basta premere in avanti la manopola da quel lato, e più forte sarà la pressione, più la moto si inclinerà e curverà stretta, e continuerà a farlo fintanto che manterrete la pressione. Ecco perché questa tecnica è chiamata in inglese push-steering, che vuol dire appunto “sterzata mediante spinta”[5].

Ricapitolando, la sterzata con il push-steering si compone delle seguenti fasi:

  1. il pilota sterza la ruota anteriore dalla parte opposta a quella desiderata
  2. la moto si inclina dalla parte giusta
  3. la ruota anteriore sterza dalla parte giusta grazie alla precessione giroscopica
  4. la moto trova la sua inclinazione di equilibrio e percorre la traiettoria desiderata.
VIdeo 2 – Precessione giroscopica e sterzata

Si noti che queste fasi si susseguono automaticamente con grande rapidità e, a parte l’impulso iniziale a), senza alcun intervento del pilota. Non è affatto vero che il pilota sterza prima da una parte e poi dall’altra: egli continua a premere sempre nella stessa direzione e la precessione giroscopica fa tutto il resto [6].

Il video seguente illustra il funzionamento su strada di questa tecnica. Per chiarezza, le mani sono tenute aperte, senza impugnare le manopole, in modo da rendere visivamente chiaro che esse spingono.

Video 3 – Attivazione del push steering alla guida

Il push-steering non funziona alle bassissime velocità, allorché lo sterzo va girato dalla parte giusta. Perché? Come abbiamo visto sopra, la sospensione anteriore delle moto è caratterizzata dalla presenza dell’avancorsa, a causa della quale la ruota poggia a terra più indietro rispetto all’asse dello sterzo. Per questa ragione, se si sterza a moto ferma, l’asse dello sterzo si sposta dalla parte della sterzata e con esso tutta la parte anteriore della moto. In questo modo la moto si sbilancia leggermente dalla parte della sterzata e quindi tende a cadere nella direzione della curva, di quel tanto che basta a vincere la ridottissima forza centrifuga.

Figura 10 – Effetto di una sterzata sul baricentro

Quando invece la velocità supera una certa soglia limite – intorno ai 15-20 km/h, dipende principalmente dalla misura dell’avancorsa – la forza centrifuga prevale su questo effetto e il push-steering inizia a funzionare.

Il push-steering funziona sia a moto dritta che a moto inclinata, quindi esso consente sia di iniziare una curva, sia di variare l’inclinazione e quindi la traiettoria della moto durante una curva. In entrambi i casi, basta semplicemente:

  • premere sulla manopola interna per stringere la traiettoria
  • premere sulla manopola esterna per allargarla.

Sperimentare l’efficacia del push-steering alla guida è piuttosto semplice. Lungo un rettilineo, piazzatevi a una velocità media – 70-80 km/h va benissimo – togliete la mano sinistra dal manubrio e con la destra spingete la manopola in avanti – cioè sterzate verso sinistra; vi accorgerete che la moto curverà subito verso destra.

2.2             Pregi

Il push-steering:

  • funziona sia a moto dritta che a moto inclinata
  • è molto preciso
  • consente di impostare qualsiasi traiettoria
  • è efficace con qualsiasi tipo di moto, anche quelle più pesanti
  • è rapido, anche se non istantaneo, per via della sterzata iniziale in senso contrario necessaria alle velocità normali, specialmente in sella a una moto pesante, perché la durata e l’ampiezza della fase iniziale negativa aumentano con l’aumentare della massa.

2.3             Difetti

Il push-steering sottrae una certa quantità di aderenza disponibile alla ruota anteriore, perché questa sterzando applica una forza sul suolo.

2.4             Quando si usa

Grazie a tali caratteristiche, la tecnica del push-steering è efficace per:

  • impostare e percorrere qualsiasi curva
  • impostare e percorrere qualsiasi traiettoria con grande precisione
  • variare anche notevolmente una traiettoria a curva già impostata
  • schivare un ostacolo improvviso, anche di grandi dimensioni.

Insomma, è una tecnica buona per tutti gli usi. Non a caso è usata da tutti i motociclisti, anche quelli – la maggioranza – che non ne sono consapevoli. Alcuni di questi sono addirittura convinti di girare lo sterzo dalla parte della curva, il che è semplicemente impossibile.

Ma anche se tutti usano il push-steering, esserne coscienti comporta due grandi vantaggi:

  1. consente di manovrare più efficacemente qualsiasi moto e in particolare quelle più pesanti
  2. consente di schivare molto più efficacemente gli ostacoli.

Chi invece non ne è cosciente, faticherà di più a controllare la moto e, soprattutto, reagirà al pericolo in modo meno efficace o addirittura controproducente. Ho visto con i miei occhi – e in un caso ero passeggero – motociclisti che, per evitare un ostacolo, gli finivano addosso nel tentativo di sterzare dalla parte opposta.

Ecco perché è fondamentale che tutti i motociclisti prendano coscienza del push-steering e imparino a sfruttarne le potenzialità.

3       Gestire la traiettoria con lo spostamento laterale del corpo del pilota

3.1             Introduzione

Se il pilota sposta il proprio corpo lateralmente rispetto alla moto, ciò determina conseguenze sull’inclinazione di questa, che, come sappiamo dal paragrafo 1.4, si ripercuotono sulla sua traiettoria. Però, contrariamente a quanto molti credono, la moto non si inclina dalla parte verso cui il pilota inclina il busto, bensì nella direzione in cui egli scarica il proprio peso su di essa, e le due cose non sempre coincidono.

Per chiarire questo concetto, mettetevi in piedi a gambe divaricate. In questo modo il vostro peso sarà ripartito più o meno a metà tra i vostri piedi, cioè il vostro baricentro cadrà più o meno a metà tra di essi. Adesso inclinate il busto verso destra; inconsciamente sposterete il bacino verso sinistra per compensare lo spostamento del peso, perciò il baricentro rimarrà fermo nella stessa posizione. Se sotto di voi ci fosse una moto, questa non si sbilancerebbe verso destra, ma si inclinerebbe verso sinistra insieme alle vostre gambe, perciò curverebbe a sinistra.

Mentre vi trovate ancora con il busto inclinato a destra, sollevate da terra il piede sinistro e rimanete in equilibrio sul destro. In questo modo sarete sicuri di aver spostato il baricentro, perché esso verrà a trovarsi necessariamente sulla verticale dell’impronta del piede destro, altrimenti perdereste l’equilibrio. In questo caso, l’ipotetica moto sotto di voi si sbilancerebbe verso destra, perciò comincerebbe a inclinarsi e a curvare a destra.

Ora mettetevi in sella e chiedete a un amico di tenere la vostra moto in equilibrio con il cavalletto chiuso, afferrando saldamente con le due mani il portapacchi o, se questo è assente, il manubrio. Mettete i piedi sulle pedane e provate a ripetere l’esercizio fatto in piedi. Osserverete che la moto si comporterà in modi diversi, in base a quanto peso spostate da una pedana all’altra.

Nel seguito, per chiarezza analizzeremo separatamente i due casi dello spostamento del corpo con o senza spostamento del baricentro, ma nella realtà non c’è una divisione netta tra di essi, in quanto il pilota può passare gradualmente da un caso all’altro, variando il modo in cui scarica il proprio peso sulla moto.

3.2             Spostamento del corpo senza spostamento del baricentro

3.2.1        Come funziona

Inclinando il busto lateralmente senza premere sulle pedane, la moto spinta dalle gambe e dalle mani si inclina subito dal lato opposto rispetto al busto e quindi devia in tale direzione, ma non si sbilancia e quindi mantiene la nuova inclinazione, senza tendere ad aumentarla.

Il video che segue illustra il funzionamento di questa tecnica realizzata senza mani, in modo da evitare qualsiasi azione di push-steering e verificarne la reale efficacia.

Video 4 – Spostamento del corpo senza spostamento del baricentro

3.2.2        Pregi

Questa tecnica:

  • funziona sia a moto dritta che a moto inclinata
  • non richiede l’applicazione di forze a terra oltre a quella necessaria per vincere la forza centrifuga
  • è piuttosto rapida
  • funziona anche senza mani.

3.2.3        Difetti

Questa tecnica:

  • è meno efficace con le moto pesanti
  • consente cambi di inclinazione limitati, perché una volta raggiunta la massima inclinazione del busto, la moto non va oltre.

3.2.4        Quando si usa

Lo spostamento del corpo senza spostare il baricentro non consente di percorrere qualsiasi traiettoria, ma è molto utile per:

  • evitare piccoli ostacoli, come un sasso o una piccola buca lungo la traiettoria
  • adattare con precisione la traiettoria e l’inclinazione della moto nei passaggi stretti, per esempio tra gli specchietti delle auto ferme in coda;
  • in abbinamento con l’uso dello sterzo, aumentare la maneggevolezza nelle curve strette e negli slalom.

3.3             Spostamento del corpo con spostamento del baricentro

3.3.1        Come funziona

Inclinando il busto lateralmente e scaricando il peso sulla pedana corrispondente – ma anche sul bordo della sella , la moto si sbilancia nella direzione del busto, perciò inizia a inclinarsi sempre in tale direzione e quindi a stringere sempre di più la traiettoria.

Alcuni definiscono questa tecnica “premere sulle pedane”, ma è una denominazione impropria, perché se si fa solo questo, senza spostare il busto, non succede assolutamente nulla.

Molti motociclisti affermano di curvare in questo modo, ma in realtà non spostano il corpo in maniera significativa e curvano con il push-steering. Ma anche quelli che effettivamente spostano il corpo, senza volerlo applicano comunque anche forze longitudinali sulle manopole e quindi combinano lo spostamento del peso con il push-steering.

Provate questa tecnica senza mani lungo un tratto senza traffico, in discesa (tenendo una marcia bassa ingranata e/o il piede sul freno) o inserendo il cruise control, e vi accorgerete che la guida diventa molto meno precisa ed efficace, soprattutto sulle moto pesanti, dove l’influenza del peso del pilota è proporzionalmente minore.

In questo modo capirete quanto effettivamente la vostra traiettoria nella guida di tutti i giorni è dovuta al modo in cui spostate il vostro baricentro e quanto invece alla vostra azione sullo sterzo. Se pensavate che tutto il merito andasse al vostro spostamento del corpo, rimarrete profondamente delusi.

Il video che segue illustra il funzionamento di questa tecnica, anche in questo caso senza mani, per verificarne la reale efficacia.

Video 5 – Spostamento del corpo con spostamento del baricentro

3.3.2        Pregi

Questa tecnica, nell’ipotesi che sia usata da sola, cioè senza combinarla col push-steering:

  • funziona sia a moto dritta che a moto inclinata
  • non richiede l’applicazione di forze a terra oltre a quella necessaria per vincere la forza centrifuga
  • consente ampi cambiamenti di direzione
  • funziona anche senza mani.

3.3.3        Difetti

Questa tecnica:

  • è più lenta e meno precisa del push-steering, specialmente nella guida veloce e nelle curve strette
  • è assai meno efficace sulle moto pesanti, dove il peso del pilota perde importanza rispetto al peso totale.

3.3.4        Quando si usa

Al di fuori del caso della guida senza mani, lo spostamento del peso è in realtà sempre abbinato all’uso dello sterzo e il bello è che lo migliora in qualsiasi circostanza, perché:

  • aiuta a mantenere l’equilibrio nelle manovre a bassissima velocità
  • rende più rapida la sterzata, in quanto riduce o elimina il ritardo dovuto al push-steering iniziale
  • riduce il rischio di chiudere l’anteriore quando è disponibile poca aderenza residua, cioè sui fondi a scarsa aderenza e nella guida veloce, in quanto riduce o evita la necessità di sottrarre aderenza disponibile usando lo sterzo
  • minimizza il rischio di grattare qualche cosa a terra nella guida veloce, perché consente una minor inclinazione della moto a parità di velocità e di raggio della traiettoria
Figura 11 – Minor inclinazione della moto con lo spostamento del corpo
  • dona scorrevolezza alla guida, in quanto riduce o elimina gli attriti derivanti dalla sterzata.

Insomma, l’accoppiata push-steering + spostamento del peso è molto vantaggiosa in tutte le circostanze della guida e specialmente in caso di scarsa aderenza e nella guida veloce. Non a caso, chi sa guidare sul serio la usa sempre ed è indispensabile sia in pista che in fuoristrada.

3.4             Variazione della posizione del baricentro

Come abbiamo detto sopra, a busto inclinato è possibile spostare in modo continuo e progressivo la posizione del baricentro, semplicemente caricando con più o meno forza il proprio peso sulla pedana dal lato dell’inclinazione del busto. In questo modo è possibile:

  • regolare in modo piuttosto preciso la traiettoria della moto in curva, stringendola o allargandola a piacimento secondo necessità
  • ottenere ingressi in curva più rapidi nella guida veloce, con il vantaggio di non sottrarre aderenza disponibile alla ruota anteriore.

[1] Il modo in cui il carico sulle ruote varia durante la guida è trattato nel paragrafo 1.2.

[2] Più precisamente, la moto curva nella direzione verso cui è spostato il baricentro rispetto al piano verticale passante per i punti di contatto delle due ruote a terra.

[3] In realtà la forza centrifuga è solo una forza apparente (https://it.wikipedia.org/wiki/Forza_centrifuga), ma è un concetto comodo da usare.

[4] I giri del motore aumentano anche a causa del fatto che quando lo pneumatico si inclina, la sua circonferenza di rotolamento diminuisce, a causa del profilo semicircolare del battistrada.

[5] Per definire il push-steering si usa spesso il termine “controsterzo”, che in realtà è la manovra con cui si recupera una sbandata del retrotreno con una sterzata in senso contrario rispetto alla curva. Nel nostro caso non c’è alcuna sbandata da recuperare, per cui il termine è improprio.

[6] Qui cade in errore perfino l’Ing. Vittore Cossalter, secondo il quale il pilota prima sterza in senso contrario e poi, una volta che la moto si inclina dalla parte giusta, gira lentamente lo sterzo nella direzione della curva (Motorcycle Dynamics edizione italiana, par. 8.5 e 8.6 pag. 301 e 303).

Avancorsa e angolo di inclinazione dello sterzo

Nel provare le nuove BMW F900R e F900XR mi sono imbattuto in un fatto curioso nella relativa cartella stampa, riguardante la geometria della sospensione anteriore. Perché quindi non cogliere l’occasione per parlare un po’ di questo argomento?

Gli elementi fondamentali di tale geometria sono l’angolo di inclinazione dell’asse di sterzo rispetto alla verticale e l’avancorsa. Entrambi influiscono sostanzialmente sul comportamento della moto e non a caso sono presenti in tutte le schede tecniche dei modelli in commercio.

Ma che cosa sono esattamente, e che effetto hanno sulla guida?

L’angolo di sterzo è l’angolo tra l’asse intorno a cui ruota lo sterzo e la verticale .

L’avancorsa invece è la distanza tra il punto in cui l’asse dello sterzo interseca il piano su cui poggia la moto e il centro dell’impronta a terra dello pneumatico anteriore (che, quando la moto poggia su un piano, coincide con la verticale sullo stesso piano del centro del mozzo della ruota anteriore).

La figura seguente dovrebbe chiarire il tutto.

L’angolo di sterzo determina principalmente la prontezza della sterzata, cioè la velocità con cui la ruota sterza a parità di velocità di rotazione del manubrio: più l’angolo è stretto, e quindi più lo sterzo è verticale, e più la ruota sterza rapidamente.

L’avancorsa invece ha effetto principalmente sulla durezza dello sterzo: più essa è lunga e più lo sterzo oppone resistenza alla sterzata. A parità di altre condizioni, un’avancorsa lunga determina quindi uno sterzo più pesante, ma un comportamento più stabile della moto, mentre un’avancorsa corta aumenta la maneggevolezza a scapito della stabilità.

L’angolo di sterzo è scelto dai progettisti in funzione del carattere della moto e dalla velocità massima raggiungibile; più il carattere è sportivo e più l’angolo di sterzo tende a essere chiuso.

L’avancorsa è scelta in base a una logica un po’ diversa, perché di solito cresce con la velocità e diminuisce quando si vuole dare maggior leggerezza allo sterzo.

Avancorsa e angolo di sterzo sono correlati tra loro. Infatti, guardando la figura precedente, appare chiaro che se aumentiamo l’angolo di sterzo, a parità di altre condizioni otteniamo un’avancorsa più lunga. Ma in realtà essi possono essere variati a piacimento uno rispetto all’altro.

Se ci fate caso, su nessuna moto l’asse di sterzo si trova esattamente all’altezza degli steli della forcella; esso è sempre un po’ arretrato rispetto ad essi e ciò appare evidente osservando qualunque piastra di sterzo.

La misura di tale arretramento si chiama offset, e come si può intuire osservando l’immagine seguente, più esso aumenta, a parità di angolo di sterzo, e più l’avancorsa si accorcia.

Quindi, variando l’offset è possibile variare a piacimento la relazione tra avancorsa e angolo di sterzo. In questo modo è possibile, per esempio, ottenere un’avancorsa di dimensione normale pur in presenza di un angolo di sterzo molto aperto e ciò rende possibile costruire chopper tutto sommato guidabili (anche se con una prontezza di sterzo ridicolmente bassa).

La tabella seguente offre spunti interessanti al riguardo.

Modello Angolo di sterzo dalla verticale ° Avancorsa mm
BMW S1000RR 23,1 93,9
MV Agusta F3 24,0 99,0
Ducati Monster 24,0 93,0
Ducati Panigale V4 24,5 100,0
Ducati Multistrada V4 24,5 102,5
BMW R1250GS Adventure 24,9 95,4
BMW S1000XR 25,5 116,0
Honda CB650F 25,5 101,0
BMW R1250GS 25,7 100,6
BMW F800R 26,0 100,0
Harley-Davidson Ultra Limited 26,0 170,0
BMW F750GS 27,0 104,5
BMW F850GS 28,0 126,0
Honda GL 1800 Gold Wing 29,25 109,0
Harley-Davidson Iron 883 30° 117,0

Si notino in particolare le quote più sportive della BMW R1250GS Adventure rispetto alla versione Standard, che servono a compensare il maggior peso sull’avantreno. Ecco perché chi guida un’Adventure si stupisce per la sua maneggevolezza.

Torniamo ora alla cartella stampa delle BMW F900R e XR. Prima di andare a provare le moto, da buon secchione me la sono letta tutta, ma ho fatto un salto sulla sedia quando ho visto che l’angolo di sterzo su entrambi i modelli dovrebbe essere pari a 29,5° (la Casa bavarese curiosamente dichiara sempre l’angolo rispetto all’orizzontale, in questo caso 60,5°).

Dalla tabella precedente appare evidente che si tratterebbe di una scelta davvero bizzarra, perché un angolo così aperto è adatto a una cruiser, non certo a moto dalle velleità sportiveggianti come queste.

Ho dato quindi un’occhiata alle foto, e la cosa proprio non mi quadra: sulle F l’angolo di sterzo appare piuttosto chiuso, assai più simile a quello di una supersport che a quello di una cruiser.

Nella figura che segue ho sovrapposto in trasparenza la F900R e la Harley-Davidson Iron 883 (angolo dichiarato 30,0°).

È un metodo un po’ pecoreccio, siamo d’accordo, ma la differenza è evidente, parliamo di circa 5-6°, non certo degli 0,5° risultanti dai dati dichiarati.

Una differenza del genere, molto pronunciata, si riflette anche nel comportamento alla guida: lo sterzo delle F900R e XR è nettamente più pronto di quello della 883.

Fin qui le prove portate a sostegno della mia affermazione — una fotografia e alcune sensazioni alla guida — non sono proprio di livello scientifico, lo ammetto. Ma ho un’arma segreta che mostra infallibilmente l’errore, e il bello è che me la fornisce la stessa BMW.

Nella cartella stampa delle nuove F900, è riportata un’interessante tabella dove sono messe a confronto le quote dell’avantreno di F800R, F900R e F900XR.

Di solito, ogni costruttore dichiara l’angolo di inclinazione di sterzo (steering head angle, in questo caso misurato rispetto all’orizzontale) e l’avancorsa (castor o trail) di ogni modello, ma in questa tabella, In via del tutto eccezionale, è presente anche l’offset (fork offset).

Come ho detto sopra, l’offset è il “trucco” che viene usato dai costruttori per armonizzare nel modo migliore angolo di sterzo e avancorsa. Le due F900 hanno lo stesso angolo, ma la F900R ha un’avancorsa sensibilmente superiore rispetto alla XR — cosa che peraltro risulta assai evidente alla guida — e BMW con questa tabella vuole appunto chiarire che questa differenza è stata ottenuta con un diverso offset.

Però, se io ho due di queste misure, la terza è univocamente determinata, non si scappa — a meno che non si ricorra a piastre di sterzo molto particolari, che consentono una diversa inclinazione degli steli della forcella rispetto all’asse dello sterzo, cosa che si riscontra solo su alcuni chopper estremi — e i dati forniti da BMW non tornano.

Facendo un po’ di calcoli — mi è toccato rispolverare un po’ di trigonometria, se avete voglia di fare altrettanto, potete dare un’occhiata qui — emerge che per abbinare l’avancorsa e l’offset dichiarati per entrambe le F900, occorrerebbe avere un angolo di sterzo di circa 24,95° (per la precisione 24,97° sulla R e 24,93° sulla XR), perfettamente coerente con i rilievi visivi e con le sensazioni alla guida di queste moto e vicino ai 26° della F800R.

Che dire? Anche i tedeschi sbagliano. 😉

Potenza e velocità

Noi motociclisti, si sa, siamo gente un po’ sborona e che chiacchiera molto, spesso per vantare competenze e capacità più o meno immaginarie. Naturalmente, tra i vari argomenti su cui accanirsi, le capacità velocistiche sono l’argomento principe, quello che sta veramente a cuore alle Femmine e ai Maschi Alfa e alle/agli aspiranti tali, cioè alla maggioranza degli esemplari di homo motociclans.

Il concetto di velocità è naturalmente collegato a quello della potenza; a parità di altre condizioni, più una moto è potente, più è veloce, e questo ha spinto e spinge schiere di motociclisti all’acquisto di moto sempre più potenti, tant’è vero che negli anni ’80 i 60 cavalli di una Yamaha RD350 erano considerati una potenza da strappare le braccia, mentre oggi si consiglia al (e alla) principiante di iniziare con una Honda Hornet da 100 cavalli, per poi passare in breve tempo ai 150 cavalli di una maxienduro o ai 200 e oltre di una supersportiva.

Immancabilmente, la prima domanda che fa un motociclista interessato a una moto è “quanti cavalli ha?” e i bar sono pieni di gente che si vanta di aver acquistato la moto più potente della categoria o comunque più potente di quella degli amici, beandosi della supposta automatica promozione a massimo velocista della comitiva. Illusi.

Il fatto è che non ha alcun senso misurare le capacità velocistiche di una moto su strada basandosi sulla velocità massima (in pista il discorso è un po’ diverso): una supersport attuale supera di slancio i 300, ma basta una qualunque 600 degli ultimi vent’anni per superare i 200, e già questa è una velocità eccessiva su strada, non solo perché è vietata, ma anche perché il traffico la rende spesso impossibile, e comunque tenerla per più di qualche minuto è una faccenda piuttosto scomoda, a causa delle turbolenze aerodinamiche.

Se si vuole scegliere una moto veloce su strada, è molto più utile ragionare in termini di accelerazione: se una moto impiega meno tempo di un’altra per arrivare, diciamo, a 100 km/h, allora posso dire che quella moto su strada – almeno nel misto, dove di solito non si riesce ad andare oltre tale velocità – è effettivamente più veloce.

E qui già sento il coro al bar che ulula: “ma una moto più potente è anche più scattante!” Sì e no. La dura verità è che una CBR1000RR da 213 CV e una CB650F da 95 CV impiegano, in mano a gente che sa guidare, pressappoco lo stesso tempo per raggiungere i 100 km/h, cioè circa 3,5 secondi. Giuro. Il fatto è che puoi metterci tutti i cavalli che vuoi, ma in pratica nessuna moto è in grado di impiegare meno di quel tempo per raggiungere quella velocità, perché se no impenna, a causa dell’interasse assai più corto che sulle automobili, rendendo necessario parzializzare il gas[1].

Certo, c’è comunque una bella differenza tra una 1000 e una 650: la prima viene sparata fuori dalle curve come con una fionda anche nelle marce alte, mentre con la seconda occorre lavorare di più con il cambio per ottenere lo stesso risultato. Senza contare che la supersportiva 1000 effettivamente diventa assai più scattante di tutte le altre moto all’aumentare della velocità, perché oltre una certa soglia queste non ce la fanno ad arrivare al limite del ribaltamento e quindi la potenza scaricata a terra dai loro motori è effettivamente l’unico loro limite all’accelerazione.

Ma quando si percorre un bel tratto di curve con il coltello fra i denti, la velocità massima che si riesce a raggiungere tra una curva e l’altra non è di molto superiore ai fatidici 100 km/h e può essere anche di parecchio inferiore se è un misto stretto.

Quindi, una potentissima 1000 supersportiva non ci rende più veloci su strada. Può avere senso per tante altre ragioni, ovviamente, quali il piacere personale e la maggior semplicità di guida, ma dal punto di vista della velocità pura diventa un’arma micidiale soltanto sulle piste e solo su quelle veloci.

Questo è uno dei motivi per cui le strade sono piene di gente a cavallo di belve da 150 o 200 CV che si fa sverniciare da gente in sella a una vecchia Ducati Multistrada 620 da 63 CV. Ogni riferimento è puramente casuale :)).


[1] Analogo di scorso è valido per la frenata, argomento trattato in un altro articolo: https://www.saferiders.it/si-ferma-prima-una-tourer-o-una-race-replica/

Perché la BMW GS ha così tanto successo?

Premessa fondamentale: io sono un Kappista. Ho avuto in tutto undici moto BMW, delle quali sette K – compresa quella attuale – e solo una GS, che ho venduto dopo pochi mesi perché la lasciavo quasi sempre in garage per prendere la mia altra moto, una K1200GT. Quindi non sono un giessista sfegatato, tutt’altro.

Però ho studiato a lungo questa moto e fatto parecchia strada su tutte le versioni dalla R1150GS in poi, perciò ne conosco bene pregi e difetti e parlo con cognizione di causa.

Incontro continuamente giessisti fieri della propria moto e non giessisti che mi tempestano di domande sull’argomento. La BMW GS è chiaramente il più grande fenomeno motociclistico degli ultimi vent’anni, e quindi è naturale che mi sia venuta voglia di indagare sulle ragioni di tale successo.

Parlo ovviamente della GS vera, della serie R, 1200 o 1250 nelle sue declinazioni standard o Adventure. Poi ci sono anche le altre, dalla nuova F850GS in giù fino alla G310GS, ma sono roba meccanicamente molto diversa e non hanno il carisma della moto più desiderata.

La GS vera vende a pacchi, più di qualsiasi altro modello, comprese le motine da sedicenni che costano un quinto, e sembra conoscere un successo sempre più inarrestabile.

Chi ce l’ha, ne è fiero, tende a non tradirla, e se lo fa, spesso poi torna indietro. Chi non ce l’ha, ci pensa e ne parla spesso, magari per criticarla:

  • costa troppo
  • è brutta
  • il cardano è duro e sbilancia la guida
  • non si sente l’avantreno.

Più spesso però si chiede se i suoi tagliandi hanno un costo abbordabile, se la sella non è troppo alta per lui (o lei) e, soprattutto, come fanno quelli che ce l’hanno ad andare così forte. Sì, perché il GS è l’Arma Totale, l’oggetto magico che trasforma qualsiasi rospo motociclistico in un Principe Azzurro.

Insomma, la GS è comunque la moto con cui tutti devono in qualche modo fare i conti ed è circondata da un’aura tutta sua particolare. Vediamo di capire insieme se quest’aura si basa su fatti reali o è solo marketing.

Un po’ di storia

Tempo fa quelli che viaggiavano seriamente in moto si dividevano nettamente in due: gli amanti del bitume e quelli del fango; i primi compravano moto stradali possibilmente carenate, gli altri i mono da cross.

Le cose cambiarono con la nascita delle enduro, genere inventato dalla Yamaha verso la fine degli anni ’70 con la XT500, moto adatte agli sterrati e al fuoristrada relativamente impegnativo, ma abbastanza pratiche e comode da poter essere usate anche per i lunghi viaggi su asfalto.

Di stradali da viaggio se ne vendevano poche, anche perché di solito erano grandi e costose, mentre le più abbordabili enduro monocilindriche ebbero grande successo negli anni 80, durante i quali comparve anche una bicilindrica, la BMW R80 G/S, la capostipite della categoria maxienduro. Al debutto parve inutilmente grande e pesante – anche se vista oggi accanto alla R1250GS Adventure, pare la sua scialuppa – però vinse varie Parigi-Dakar, creandosi una solida fama di mangiatrice di piste sahariane, e anche per questo fece breccia nel cuore degli appassionati.

Da allora è passata molta acqua sotto i ponti. BMW è stata imitata inizialmente da Honda con la sua Africa Twin e poi dalle altre case, finché le maxienduro e le crossover – due categorie quasi sovrapponibili, con la seconda pensata per un uso più specificamente stradale – negli ultimi anni hanno soppiantato le supersportive e le naked nel cuore dei motociclisti, e la GS è la regina indiscussa di questo nuovo corso.

Oggi la maggior parte dei motociclisti – anche quelli che non viaggiano – sceglie una GS o comunque un’altra maxienduro o una crossover, anche se l’unico sterrato che vedrà sarà il vialetto di un agriturismo in Toscana, tant’è vero che la molto più venduta tra le turistiche classiche, la BMW R1200/1250RT, si vende al ritmo di una ogni 14 (quattordici) GS.

Come si spiega questo risultato?

Ragioni del successo

Marketing e comunicazione

Innanzitutto, c’è un marketing coi fiocchi. BMW vende soprattutto auto e sfrutta abilmente l’ego degli acquirenti delle proprie quattro ruote, convincendoli che la GS è perfetta per l’Uomo di Successo e che è tanto sicura e facile da guidare, da poter essere acquistata come prima moto da chiunque.

La Casa dell’Elica è stata inoltre la prima in Europa a usare i finanziamenti con maxi-rata finale e questo ha consentito a molta gente (tra cui me) di portarsi a casa una moto che non avrebbe potuto comprare in contanti o con rate normali.

Altro elemento di forza è la comunicazione. Ogni singolo fotogramma pubblicitario delle GS trasuda libertà di andare ovunque. Magari chi la compra ci fa casa e ufficio e poco più, ma ha acquistato un Sogno di Libertà Assoluta e questo è ciò che davvero conta. Questa moto promette esplicitamente di non fermarsi davanti a niente, e poco importa che, all’apparire della prima campagna “Unstoppable”, le GS abbiano lasciato quasi tutti i loro proprietari a piedi per uno stupidissimo problema elettronico, il messaggio si è comunque infisso nei cuori dei motociclisti di tutto il mondo.

Design

La GS non è certo la moto più elegante del mondo, ma è solida, fatta bene e ha un’aria maschia, robusta, professionale e con pochi fronzoli. Sembra un utensile Bosch e non a caso le sue valigie ricordano quelle dei trapani. La GS trasmette competenza e promette di estendere tale dote a chi la cavalca.

Tecnica

BMW è stata la prima casa motociclistica a equipaggiare le sue moto con accessori, spesso di chiara derivazione automobilistica, per renderla più facile, comoda, sicura e appetibile, primo fra tutti l’ABS, che proposto nel lontano 1988 sulle BMW K100 – fatemelo dire con orgoglio di Kappista – divenne presto l’accessorio preferito dai clienti dell’Elica e dal 2012 equipaggia di serie tutti i modelli della Casa.

Poi sono arrivati il controllo di trazione, le manopole riscaldate, il cambio elettroassistito anche in scalata, il regolatore automatico della velocità e le altre decine di accessori disponibili a listino, grazie ai quali il prezzo di ogni singolo esemplare cresce di svariate migliaia di euro.

Ma la GS è anche un concentrato di scelte costruttive anticonformiste, che nel complesso la rendono davvero diversa nella guida da qualsiasi altra moto:

  • frenata integrale
  • motore boxer
  • trasmissione ad albero
  • sospensione posteriore Paralever
  • sospensione anteriore Telelever.

Vediamole in dettaglio.

1)      Frenata integrale

Con il sistema frenante integrale che equipaggia le BMW R e K dotate di ABS fin dai primi anni Duemila, con la leva al manubrio si azionano entrambi i freni, mentre il pedale attiva il freno posteriore. È quindi impossibile azionare il solo freno anteriore e ciò comporta una serie di vantaggi interessanti:

  • semplifica la gestione dei freni, che possono essere azionati anche per frenate al limite con un unico comando, come sulle automobili;
  • elimina l’effetto autoraddrizzante tipicamente indotto dall’uso del solo freno anteriore in curva;
  • concorre a ridurre la tendenza della moto a picchiare in frenata[1];

Tutto questo senza impedire l’uso del solo freno posteriore, utile in determinate manovre quali le inversioni a U, i tornanti e per recuperare una curva presa troppo larga.

2)      Motore Boxer

Le BMW sono da sempre riconoscibili fra tutte per le grosse testate del bicilindrico sporgenti dai fianchi, presenti solo in alcuni modelli dell’Est europeo nati come cloni dei sidecar BMW in dotazione alla Wehrmacht nazista. La produzione delle K con motori in linea iniziò nei primi anni ’80, ma ancora oggi parecchi affezionati le snobbano, considerandole sostanzialmente un errore di percorso.

Prima di elencare i pregi reali del boxer, cominciamo con lo sfatare un suo pregio immaginario, il mitico baricentro basso: sulle attuali BMW non è vero per niente.

Una volta questo tipo di motore veniva montato molto vicino al suolo e contribuiva effettivamente ad abbassare il baricentro rispetto ad altre soluzioni, ma l’aumentare della cilindrata – e quindi della larghezza già notevole di questa architettura – e la maggior possibilità di piega in curva offerta dagli pneumatici moderni hanno imposto un montaggio molto più in alto, innalzando il baricentro a livello sovrapponibile agli altri schemi motoristici.

A parte questo, il motore boxer offre alcuni vantaggi interessanti rispetto alle altre soluzioni a due cilindri – tralasciando il confronto con i mono, che vibrano troppo, e con i pluricilindrici, più pesanti.

Innanzitutto, trasmette molto meno calore, perché le testate sono relativamente lontane dal pilota e sono perfettamente esposte alla ventilazione dinamica.

Ma soprattutto, l’architettura a cilindri contrapposti è quella che garantisce la massima regolarità di rotazione, particolarmente ai bassi regimi, tradizionale punto debole dei bicilindrici. Qualsiasi bicilindrica con motore a V sotto i 3000 giri scalcia vistosamente, mentre il boxer BMW accetta tranquillamente di scendere sotto i 2000 in qualsiasi marcia anche con il gas al massimo, consentendo così al pilota di non preoccuparsi della marcia inserita: un grande vantaggio, specie per chi non è esperto della guida.

Il boxer ha anche qualche difetto. Oltre alla citata larghezza, va menzionata la coppia di rovesciamento prodotta dall’albero motore longitudinale, che all’aumentare dei giri – tipicamente sgassando in folle – tende a fare inclinare la moto da un lato. Questo problema è stato ridotto notevolmente sulle BMW dal 2004, inserendo un contralbero sotto all’albero motore, e praticamente eliminato dal 2013 con l’introduzione del nuovo motore raffreddato ad acqua, dove diverse componenti della trasmissione girano in senso inverso rispetto all’albero motore.

Tra parentesi, da Kappista faccio notare che lo stesso problema, che avrebbe dovuto affliggere anche i motori a 3 e 4 cilindri in linea della serie K, anch’essi con albero longitudinale, fu superato fin da subito brillantemente montando il volano sulla trasmissione primaria, e tutto questo nel 1983.

E a proposito di coppia di rovesciamento conseguente a una sgassata, se qualcuno vi dice che è dovuta all’albero cardanico – una delle tante chiacchiere da bar basate sul nulla, ma dure a morire – riflettete sul fatto che l’albero non ruota a moto ferma, guardate il tizio con commiserazione e passate oltre.

3)      Trasmissione ad albero

Altre moto ne sono dotate, ma tra le endurone l’albero è una rarità e si ritrova solo su Yamaha Super Ténéré e Honda Crosstourer.

La trasmissione cardanica ha il grande vantaggio di eliminare la necessità di dover pulire e lubrificare la catena ogni 500-1000 km, poco grave per il motociclista medio avvezzo a tale pratica, ma una seccatura notevole per chi proviene dalle auto o dagli scooter e in generale per chi fa molta strada.

4)      Sospensione posteriore Paralever

In passato le trasmissioni ad albero imprimevano reazioni evidenti alla sospensione posteriore, estendendola in accelerazione e comprimendola in frenata. Il problema è stato risolto, guarda caso proprio da BMW, aggiungendo un braccio alla sospensione – che così diventa un quadrilatero – e un giunto cardanico tra l’albero e la coppia conica finale – prima ce n’era solo uno all’uscita del cambio.

Grazie a tali accorgimenti e a parastrappi ben fatti la trasmissione ad albero si comporta praticamente come una catena – simula perfino il tiro catena! – e non si nota minimamente alla guida, se non per la maggior silenziosità.

Chi dice il contrario, sicuramente non ha mai guidato una moto con trasmissione ad albero di questo tipo.

5)      Sospensione anteriore Telelever

Esistono altre moto con il motore boxer o con la trasmissione ad albero e la sospensione posteriore a quadrilatero, ma nessuna moto diversa da una BMW R o K ha la sospensione anteriore Telelever[2].

Come è noto, questo schema consente alla sospensione di non affondare in frenata o comunque di comprimersi in modo molto limitato. Tale effetto è ottenuto non attraverso la frenatura dell’idraulica e il conseguente peggior assorbimento delle sconnessioni in frenata – come avveniva su alcune moto giapponesi del passato – bensì mediante una particolare geometria della sospensione, che impedendo l’accorciamento dell’interasse in frenata, ostacola anziché favorire la compressione dovuta al trasferimento di carico, ma lascia libera la sospensione di assorbire le sconnessioni della strada.

Dato che la sospensione non è soggetta se non marginalmente al trasferimento di carico, è possibile adottare un ammortizzatore estremamente morbido, che assorbe le sconnessioni in modo molto efficace, a un livello irraggiungibile su una forcella normale, a meno di non renderla troppo cedevole per una guida sportiva.

I vantaggi di questo comportamento sono notevoli:

  • la ruota copia perfettamente le sconnessioni, trasmettendo sollecitazioni minime sul manubrio;
  • l’assetto della moto rimane sostanzialmente piatto in frenata, perfino strizzando la leva con forza, e questo consente:
    • di entrare pinzati con l’anteriore in curva senza il minimo problema;
    • di frenare con l’anteriore anche in modo maldestro senza ripercussioni negative, anche in curva;
    • una guida molto redditizia e mentalmente non impegnativa;
    • un confort di marcia ineguagliabile per pilota e passeggero, molto meno soggetti a scossoni e variazioni d’assetto anche nella guida sportiva;
  • la mancata riduzione dell’interasse in frenata, tipica della forcella tradizionale, aumenta notevolmente la stabilità della moto, anche nelle staccate assassine;
  • è possibile applicare in modo pressoché istantaneo la forza frenante sulla ruota anteriore, cosa di solito resa impossibile dalla necessità di attendere la completa compressione della sospensione, con drastica riduzione del rischio di bloccaggi da panic-stop (oggi comunque scongiurati dall’ABS).

I detrattori del Telelever affermano che esso impedirebbe di percepire il comportamento della ruota anteriore, particolarmente nella guida sportiva. Beh, dopo una vita di prove e comparazioni, posso serenamente affermare che questa è una fesseria. Prova ne sia il fatto che chi guida un GS tende ad andare più veloce che con altre moto, il che vuol dire che la moto gli dà più confidenza. Questa sospensione è semplicemente diversa, e come tutte le cose diverse, richiede di rivedere le proprie convinzioni, esercizio non facile per alcuni.

Conclusione

Insomma, tutte queste caratteristiche concorrono a fare della GS una moto facile da acquistare e da mantenere, comoda per viaggiare e facilissima da guidare, tanto da essere davvero a prova di errore. Capacità di guida relativamente limitate sono sufficienti per farla andare forte e con un impegno mentale particolarmente ridotto; ecco perché chi la prova, di solito se ne innamora.

Insomma, se avete una GS, quella vera, avete fatto un buon acquisto.

Se non ce l’avete, che aspettate a provarla?

[1] Nel caso della GS è più corretto usare il condizionale, perché la presenza della sospensione Telelever, di cui si parlerà più avanti, già di suo determina l’effetto descritto, tra le varie cose.

[2] Esiste uno schema diverso dagli effetti molto simili – la sospensione a quadrilatero Hossack (Duolever) – che equipaggia le BMW K più recenti (1200, 1300 e 1600) e la nuova Honda Goldwing.

Una rondella non fa primavera!

Ah già era una rondine scusate ma, che diamine, smetterà di piovere e finalmente la stagione che tutti noi motociclisti aspettiamo per mesi col naso all’insù arriverà, resistete!!

Io i sintomi primaverili ce li ho già, non si tratta proprio di quelli comuni a tutti all’arrivo della stagione. Di solito, se non si è affetti da morbo motociclistico grave come il sottoscritto, i sintomi standard sono dei classici: occhi rossi, naso congestionato per via del polline e cosi via, tutte cose che con una buona dose di antistaminici ci lascia in pace.  Io invece ne ho di più specifici, magari ci fossero delle pillole! Iniziano di solito al lunedì, quando già so che passerò i seguenti cinque giorni con una domanda fissa in mente: “Dove vado con la moto sabato?” Poi devo resistere fino al venerdì, ma cacchio, la settimana è lunga e interminabile!
Tento di sopravvivere alla routine quotidiana, fingendomi interessato ai discorsi al bar tipo quanto corre Gervinho o quanto sia gnocca o meno l’ultima entrata nella casa del Grande Fratello mentre la testa è già in giro per curve e tornanti. Il mio PC sembra una stazione meteo, confronto e controllo di continuo. Incrocio dati puramente scientifici ma nel frattempo chiamo anche zia per sentire se il famoso callo che le duole quando piove si è fatto sentire ultimamente! Poi resta la cosa più difficile: schivare, con abilità seconda solo a un diplomatico di fama internazionale, inviti vari da suocere, mamme, compleanni, battesimi e matrimoni, perché il resto del mondo sembra non capire l’equazione più facile del mondo: sabato+non lavoro+sole= esco con la moto! Mica è difficile, non trovate?

Scherzi a parte l’inverno è stato come sempre lungo e freddo. Come lo avete trascorso? Avete usato lo stesso la vostra moto? O l’avete messa a riposo in attesa della stagione buona? In entrambi i casi vediamo cosa è bene controllare prima di iniziare ad usare nuovamente con più frequenza la nostra amata due ruote.
sommerso-di-lavoroDiciamo che si può parlare di ispezioni e controlli che, mi raccomando, è bene fare da soli se si possiedono le capacità per farlo, altrimenti rivolgiamoci al nostro meccanico di fiducia. Fermo restando che si parla di mezzi che sono stati fermi per qualche mese e non di rimessa in marcia di mezzi in disuso da tempo.

Dividiamo il tutto in quattro macrocategorie: Motore, Trasmissione, Freni e Pneumatici.

 

Motore:

  • Controllare lo stato di carica della batteria. Si può fare con un tester o con dei dispositivi dedicati in vendita presso i negozi di ricambi che forniscono un’indicazione in percentuale o più semplicemente anche solo una luce verde e una rossa. In caso fosse scarica procediamo prima a ricaricarla per evitare di mandarla definitivamente a terra al primo tentativo di accensione. Se di tipo sigillato limitarsi alla ricarica, se di tipo tradizionale controllare anche che il livello dell’acido sia adeguato a coprire le piastre prima di ricaricarla. Se siete stati previdenti ed avete lasciato il vostro mezzo collegato ad un mantenitore di carica saltate pure questo controllo.A4000002
  • Controllare il livello del liquido di raffreddamento. Ispezionare il livello del liquido di raffreddamento controllando che sia nei parametri previsti dalle tacche presenti sulla vaschetta di recupero. Controllare poi il livello dell’olio motore o sostituirlo se al momento dello stop si era già vicini all’eventuale sostituzione.

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  • Pulire il filtro dell’aria.  Una bella soffiata o un lavaggio in caso abbiate installato un  filtro lavabile. Il filtro è il polmone del nostro motore e senza la giusta quantità e qualità dell’aria tutti i parametri dell’alimentazione motore si alterano.

Trasmissione:

  • Controllare lo stato della trasmissione. In caso di trasmissione a catena verificarne il corretto tensionamento e lo stato di pulizia e ingrassaggio. Se a tatto il vecchio grasso si è seccato sulla catena formando una crosticina rimuoverlo con un pulitore per catene spray dedicato alle catene con o-ring e rimuovere tutto lo sporco con uno spazzolino o straccio. A pulizia effettuata ingrassare nuovamente la catena ripetendo l’operazione di ingrassaggio al rientro dal primo utilizzo.496b37f021_6449731_med

 

Freni:

  • Controllare il livello di usura delle pasticche. Verificare che ci sia la quantità di materiale frenante adeguato per affrontare i primi utilizzi ispezionando visivamente le pasticche e in caso negativo sostituirle.  Nell’immagine si nota la differenza tra una pasticca consumata (a) e una nuova (b).Img005
  • Controllo olio impianto frenante. Un corretto funzionamento dell’impianto frenante è strettamente legato alle condizioni di questo fluido. L’olio dei freni è fortemente igroscopico, tende cioè ad accumulare umidità, che durante l’utilizzo si trasforma in vapore acqueo, restituendo una frenata meno efficace o, come si dice in termine tecnico, un po’ “spugnosa”. E’ buona norma cambiarlo dopo uno stop prolungato procedendo a sostituirlo con dell’olio nuovo proveniente da un contenitore sigillato del tipo raccomandato per la vostra moto (è scritto sul tappo del serbatoio del liquido freni, posto presso ciascuna pompa). Questa operazione può essere eseguita da soli solo se in grado di farlo, mi raccomando.

 

Pneumatici:

  • Controllare la pressione. Verificare la pressione degli pneumatici che a causa dello stop, ed anche in caso di moto sollevata sui cavalletti, potrebbe essere scesa anche di molti bar. Riportarla alla pressione adeguata (di solito compresa tra 2,2 e 2,9 bar) e comunque tenendo conto di quanto raccomandato sul libretto d’uso della vostra moto.
  • Ispezionare gli pneumatici visivamente. Controllare che sulla superficie della gomma e soprattutto sulla spalla non si siano formate screpolature o spaccature. Tali segnali vanno interpretati come un indurimento della mescola a prescindere dal chilometraggio effettuato soprattutto se la moto è stata utilizzata poco. Altra indicazione utile è leggere il DOT della gomma, un numero a quattro cifre che indica la settimana e l’anno di produzione dello pneumatico. Se la gomma risulta datata a prescindere dal reale utilizzo chilometrico, se ne consiglia ugualmente la sostituzione.2ai0u42p1010712

 

Pochi semplici, ma doverosi controlli che spettano al bravo proprietario. Ricordatevi sempre di non inquinare e di smaltire i materiali sostituti negli appositi punti di raccolta, mi raccomando.

Ora non vi resta che capire se il prossimo week end ci sarà il sole e godervi una bella giornata in compagnia dei vostri amici e delle vostre moto.

 

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È più veloce in curva una moto leggera o una pesante?

È convinzione universale tra noi motociclisti che le moto leggere siano più veloci in curva di quelle pesanti. È un assioma e come tale è un fatto incontestabile: è così punto e basta, senza possibilità di replica. Sostenere qualche cosa di diverso porterebbe a fischi e ululati da stadio nella comitiva, seguiti da decine di esempi che dimostrano inequivocabilmente che le moto leggere curvano come saette e girano intorno a quelle pesanti in tutte le curve e in particolare nel misto stretto.

Ma siamo proprio sicuri sicuri che le cose stiano davvero così?…

Prendiamo due moto diverse nel peso, ma identiche in tutte le altre caratteristiche: interasse, luce a terra, posizione del baricentro, geometria delle sospensioni, dimensioni dei cerchi e degli pneumatici ecc., e domandiamoci come influisce la differenza di peso in curva.

La prima domanda da farci è se tale differenza comporta, a parità di velocità di percorrenza e raggio di sterzata, una differenza nell’inclinazione della moto. Se così fosse, chiaramente ci sarebbe un vantaggio per la moto che si inclina meno, perché essa all’inclinazione massima, quella in cui gratta tutto il grattabile, andrebbe più veloce.

Ora, per qualsiasi moto, a una determinata velocità di percorrenza di una curva di dato raggio corrisponde un preciso angolo di inclinazione del sistema moto + pilota, in base alla seguente formula:

α = arctan (v²/(r ∙ g))

dove α è l’angolo cercato rispetto alla verticale, v è la velocità, r il raggio della traiettoria curva e g l’accelerazione gravitazionale.

Come si vede, il peso nella formula non c’è, quindi esso non concorre a determinare l’angolo; di conseguenza, una moto leggera e una pesante, a parità di tutte le altre caratteristiche, piegano esattamente con lo stesso angolo nel percorrere la stessa traiettoria curva alla stessa velocità.

Domandiamoci allora se il peso influisce sulla tenuta di strada. In altre parole, proviamo a capire se un peso maggiore diminuisce la capacità delle gomme di restare incollate al suolo senza derapare durante una curva.

Innanzitutto, è intuitivamente evidente che una moto più pesante oppone una maggior inerzia al cambiamento di traiettoria e quindi sviluppa una forza centrifuga maggiore.

La formula della forza centrifuga è la seguente:

Fc = (m ∙ v²)/r

dove m è la massa del sistema moto + pilota, v è la velocità e r il raggio della traiettoria curva.

Come si vede, la forza centrifuga cresce linearmente al crescere della massa. Quindi in curva gli pneumatici devono contrastare una forza tanto maggiore, quanto più il sistema moto + pilota è pesante.

Dobbiamo quindi chiederci se e come varia l’aderenza degli pneumatici all’aumentare della massa.

L’aderenza, vale a dire la forza di attrito che uno pneumatico può offrire, dipende dal coefficiente di attrito, cioè dalla capacità del battistrada di aderire al suolo in presenza di forze applicate tangenzialmente rispetto ad esso, e dal carico gravante sulla ruota, secondo la seguente formula:

Fa = Ca ∙ c

dove appunto Fa è la forza di attrito, Ca è il coefficiente d’attrito della data gomma su una data superficie e c è il carico gravante su di essa.

Come si vede dalla formula, l’aderenza dipende linearmente dal carico che grava sulla gomma, che a sua volta è funzione lineare del peso. Ne consegue che anche l’aderenza aumenta linearmente con l’aumentare del peso.

Ricapitolando, a parità di altre caratteristiche, all’aumentare del peso:

  1. l’inclinazione in curva della moto non cambia;
  2. la forza centrifuga aumenta linearmente con il peso;
  3. l’aderenza aumenta linearmente con il peso.

Perciò, dato che l’aderenza aumenta esattamente come la forza centrifuga e che quindi il rapporto tra le due resta costante al variare del peso, accade che la velocità massima con cui una data moto può percorrere una data traiettoria curva non dipende dal suo peso, a parità di altre caratteristiche.  In altre parole  una moto leggera e una pesante, a parità di altre caratteristiche, riescono a percorrere una traiettoria curva di uguale raggio alla stessa velocità.

Sorprendente, no? Eppure è così.

Ma le moto leggere vanno davvero più forte di quelle pesanti nel misto!

Sì, è vero, ma ciò dipende da tutta una serie di fattori, che vedremo in un prossimo articolo.

Si ferma prima una tourer o una race replica?

Uno dei principali argomenti nelle conversazioni da bar sulle moto è quello relativo agli spazi di frenata. Opinione comune è che una moto sportiva freni in spazi minori di quelli possibili con una tourer, grazie ai freni più potenti e al minor peso.

Ma è proprio vero? Facciamo un po’ di luce sulla questione.

Per ragionare sulla frenata di una moto occorre tenere presenti le seguenti grandezze:

  • la sua energia cinetica, cioè la quantità di energia che occorre dissipare per arrestare la moto;
  • l’aderenza degli pneumatici sull’asfalto, da cui dipende la forza frenante che si può trasmettere al suolo;
  • la potenza dei freni, che deve essere adeguata all’energia cinetica in gioco;
  • la posizione del baricentro, da cui dipende la tendenza della moto a ribaltarsi in frenata.

Energia cinetica

L’energia cinetica di un veicolo aumenta con la massa e con il quadrato della velocità, quindi al raddoppiare della massa anche l’energia cinetica raddoppia, mentre al raddoppiare della velocità essa quadruplica; ne consegue che la velocità è assai più importante della massa.

Per evidenziare la cosa, mettiamo a confronto due moto radicalmente diverse: una grossa tourer da 280 kg + 80 kg di pilota + 60 kg di passeggero + 20 kg di bagagli = 440 kg in grado di raggiungere i 240 km/h e una race replica da 200 kg + 80 kg di solo pilota = 280 kg in grado di toccare i 300 km/h.

Honda CBR 1000 RR BMW K1300GT

 

 

 

 

 

Nel caso della tourer, l’energia cinetica alla massima velocità e a pieno carico sarà pari a circa 978 KJoule, mentre per la race replica con il solo pilota saremo, alla sua velocità massima, a circa 972 Kjoule, quindi praticamente uguale, nonostante il peso nettamente inferiore.

Aderenza degli pneumatici sull’asfalto

Il primo parametro che determina l’aderenza è il coefficiente di attrito dello pneumatico con l’asfalto, cioè la forza longitudinale o trasversale che esso può sopportare prima di slittare. Esso può variare, su asfalto nuovo e asciutto, da circa 1 per una moderna gomma turistica a 1,2 circa per una gomma sportiva, per arrivare a 1,6 e oltre per una slick usata nei massimi campionati. Da ciò deriva che gli pneumatici in commercio consentono decelerazioni comprese tra 1 e 1,2 g.

Dato il proprio coefficiente d’attrito, l’aderenza offerta da uno pneumatico su una data superficie è una funzione lineare dell’ampiezza della propria impronta a terra e del carico specifico, cioè del peso gravante su di essa. Nel caso del nostro confronto, possiamo facilmente ipotizzare che le misure degli pneumatici delle nostre due moto siano le stesse (le classiche 120/70-17 e 190/55-17), e quindi che siano uguali anche le rispettive impronte a terra, a patto che la pressione sia regolata correttamente. Perciò, assumendo che entrambe le moto siano equipaggiate con pneumatici aventi lo stesso coefficiente d’attrito (anche se di solito le race replica sono equipaggiate con gomme più sportive rispetto alle tourer), abbiamo che l’aderenza disponibile dipende soltanto dal peso ed è proporzionale ad esso. In altre parole, più una moto pesa, più l’aderenza dei suoi pneumatici aumenta.

Ma come abbiamo visto più sopra, anche l’energia cinetica che gli pneumatici devono fronteggiare in frenata aumenta in proporzione al peso. Quindi, più la moto pesa e più l’aderenza e l’energia cinetica aumentano parallelamente. Da tutto ciò consegue che gli spazi di frenata di una moto non dipendono dalla sua massa, a condizione, ovviamente, che i freni siano abbastanza potenti da consentire la frenata al limite di aderenza degli pneumatici che la equipaggiano.

Potenza dei freni

Per fermare un veicolo in corsa occorre dissipare la sua energia cinetica in calore, e questo è appunto il compito dei freni.

Come abbiamo visto, l’energia cinetica massima sviluppabile da una leggera ma veloce race replica eguaglia quella massima sviluppabile di una pesante tourer a pieno carico. È chiaro quindi che i freni di una race replica, oggi in grado di imprimere facilmente alla moto una decelerazione superiore a 1 g (l’accelerazione gravitazionale terrestre) fino alle massime velocità, bastano e avanzano anche a bordo di una tourer, anche se questa pesa molto di più, e le consentono di sviluppare almeno la stessa decelerazione. E in effetti, buona parte delle moto moderne stradali – tranne quelle più economiche e dedicate ai principianti – hanno freni in grado di bloccare le ruote anche in velocità, anche se magari non sono belli e sexy come quelli di una Panigale.

Posizione del baricentro

Com’è intuitivo, se si frena molto e gli pneumatici hanno abbastanza grip, la moto può sollevare la ruota posteriore (stoppie) e, insistendo sui freni, ribaltarsi in avanti.

Questa tendenza al ribaltamento non dipende dal peso, ma dalla posizione del baricentro, ed è tanto maggiore, quanto più il baricentro è alto e avanzato.

Ora, assumiamo che una moto abbia il baricentro posto a 70 cm di altezza e 70 cm dietro la verticale del punto di contatto della ruota anteriore col suolo; in base ad un semplice calcolo geometrico, risulta evidente che tale moto inizierà a ribaltarsi quando la decelerazione impressa dai freni supererà 1g.

schema forzeCome abbiamo visto sopra, tutte le moto moderne di un certo livello sono equipaggiate con freni e possono essere facilmente dotate di pneumatici in grado di raggiungere e anche superare agevolmente tale decelerazione. Ne consegue che su alcune moto il limite geometrico di ribaltamento potrebbe essere l’elemento debole della catena, il parametro da cui di fatto dipendono gli spazi di frenata su tali modelli.

Di solito, sulle tourer il baricentro è piuttosto basso, perché ciò aiuta a gestire il peso della moto da fermo e la rende più maneggevole nel misto, e tende ad essere anche piuttosto lontano dalla ruota anteriore, anche perché l’interasse è piuttosto lungo. Il limite di ribaltamento di tali moto tende quindi ad essere molto lontano, tanto che di solito è più facile raggiungere il limite di aderenza e far bloccare la ruota anteriore, che provocarne il ribaltamento.

Al contrario, sulle supersportive il baricentro si trova normalmente più in alto, perché ciò aumenta la velocità di percorrenza in curva a parità di angolo di piega – vediamo se arrivate da soli a capire il perché! – ed è anche tendenzialmente avanzato, per ridurre la tendenza all’impennata e aumentare la direzionalità dello sterzo. Su tali moto quindi la regola è che, frenando correttamente su asfalto asciutto e in buono stato, si raggiunge prima lo stoppie che il bloccaggio delle ruote.

Per tali ragioni, una tourer ben gommata riesce a frenare senza ribaltarsi in spazi almeno pari e spesso anche inferiori a quello possibili con una moto pistaiola. Con buona pace degli amici del bar.