Accelerazione, trasferimento di carico e rapp. peso potenza

L'angolo di Destro

Moderatori: Marlon, ilraffa, DoDo84

Bloccato
Destroyer
DD Top Poster
Messaggi: 27771
Iscritto il: venerdì 5 settembre 2008, 10:21
Provincia: st

Accelerazione, trasferimento di carico e rapp. peso potenza

Messaggio da Destroyer » mercoledì 15 dicembre 2010, 19:16

Accelerazione, trasferimento di carico e rapp. peso potenza

Analisi delle forze e delle grandezze che determinano il comportamento e le prestazioni di una moto, con grafico esplicativo

Ogni qual volta diamo gas alla moto il sistema uomo-moto subisce una accelerazione che comporta una modifica a quello che è un moto stazionario (una ipotetica situazione di moto costante non accelerato: ovvero il motore trasmette alle ruote una potenza appena necessaria al rotolamento del pneumatico sull’asfalto).

Nel processo di accelerazione di un motoveicolo le masse dello stesso subiscono un trasferimento di carico e un conseguente alleggerimento dell’avantreno: vediamo ora quali sono le forze in gioco.

Come si può notare dalla figura , abbiamo una serie di componenti da tener presente per capire la dinamica di una accelerazione:

Immagine

1.Baricentro e vettore massa (vG)
Il peso di moto e pilota ha il suo baricentro in un punto collocato approssimativamente in zona serbatoio, da questo punto (baricentro, “G” in figura 1) parte un vettore (vG (colore azzurro) con direzione perpendicolare al suolo e verso (la freccia del vettore) puntante verso il suolo).

2.Controspinte ruote (vRa e vRp)
Dal momento che ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria, i vettori, ovvero le spinte, che si oppongono al peso di moto e pilota si collocano nei punti di contatto di questa al suolo ovvero dove si ha l’impronta del pneumatico a terra. La somma di questi due vettori vRa (ruota anteriore) e vRp (vettore ruota posteriore) bilancia la spinta di vG (il peso), inoltre come si vede dalla figura queste due spinte hanno stessa direzione, ma verso contrario rispetto a vG.

3.Forza motrice (F)
Un altro vettore è la forza motrice la cui origine va posta nel punto di contatto della ruota posteriore al suolo e la cui direzione è parallela al suolo

4.Forza resistente (R)
Dal momento che la moto si muove in una miscela di gas che è l’aria incontrerà una resistenza che nella figura è espressa dal vettore R con direzione parallela al suolo e verso contrario alla forza motrice (F). La sua origine la si colloca come altezza in una posizione equivalente all’altezza dal suolo del baricentro (h in figura) e in asse con il vettore della ruota anteriore (vRa)

A questo punto siamo pronti per comprendere il concetto di trasferimento di carico.

Quando si accelera aumentando la spinta di trazione (F) il sistema per mantenersi in equilibrio è portato a trasferire una parte del carico (vTc in figura), che si trova sull’anteriore, sul posteriore e pertanto si ha la sensazione che la ruota davanti divenga leggera e che il posteriore tenda a schiacciarsi verso il basso (rimane tuttavia inalterata la somma dei due vettori, in sostanza se prima il peso era equamente distribuito tra ruota anteriore e ruota posteriore, ora sull’anteriore grava meno peso di moto e pilota).
Il vettore risultante (vTF: arancione in figura) dal vettore di trasferimento carico e la forza motrice genera con il suolo un angolo (alfa) detto angolo di trasferimento; se osserviamo bene la figura noteremo come questo angolo sia in effetti lo stesso angolo che si genera dall’intersezione di una immaginaria ipotenusa generata a sua volta da due cateti che non sono null’altro se non l’altezza del baricentro dal suolo: ovvero h, e l’interasse fra i due mozzi delle ruote, ovvero i; in termini matematici possiamo dire che alfa (l’angolo di trasferimento) è l’arcontangente dell’altezza sull’interasse.

Ed ora viene il bello:
Si capisce da quanto visto che il trasferimento di carico dipende in maniera direttamente proporzionale da due fattori: la spinta (F) che il motore esercita sulla ruota posteriore e l’altezza del baricentro; e in maniera inversamente proporzionale all’interasse fra le due ruote, ovvero prese due moto con pari spinta del motore (cv) quella che tenderà maggiormente a trasferire carico sul posteriore (e dunque ad impennarsi) sarà quella con interasse minore e/o baricentro più alto, ovvero quella il cui rapporto tra i due, ovvero l’angolo di trasferimento, sarà maggiore.
Una moto con angolo di trasferimento elevato tende ad essere nervosa ovvero trasferisce bruscamente il carico tra le due ruote.

RAPPORTO PESO POTENZA:
Per misurare l’accelerazione di una moto, uno degli indici cui si ricorre è il rapporto peso potenza, a parità di potenza erogata più il rapporto peso potenza è piccolo maggiore sarà l’accelerazione del veicolo. Dunque la velocità di una accelerazione non è solo funzione dei cavalli che uno ha sotto ma della loro prontezza nell’erogazione e soprattutto nel peso dell’insieme moto pilota.
Dunque una moto di media cilindrata che pesi circa 270 kg (pilota compreso) e che sviluppi una novantina di cavalli ha come rapporto/peso potenza (ovvero una delle unità di misura dell’accelerazione, pari a 3), per avere lo stesso rapporto (ovvero accelerazione) su una moto turistica carica fino ad un totale di 330 kg (occorre che la potenza erogabile possa raggiungere i 110 cv, laddove prima ne bastavano 90). Per la stessa ragione le moto bruciano in accelerazione qualunque automobile, un auto supersportiva con una potenza di 280 cv deve spostare circa una tonnellata e mezza e dunque il suo rapporto peso potenza è circa 5,3 una rapporto che una moto di media cilindrata raggiunge con poco più di 55 cv.

Fonte Ting'avert - Si ringrazia l'autore 88mph

Bloccato