... eccoci alla teoria del biscottino eheheh
Sistema sospensioni con biscottini e balestre:
• Perché abbiamo bisogno dei biscottini
• Pro e contro di biscottini di lunghezza diversa dagli originali
• In che modo la lunghezza del biscottino influenza il lavoro della ruota
• Come determinare la giusta lunghezza del biscottino rispetto ad un determinato setup
• Ribaltamento del biscottino (è una brutta cosa!)
• Rinforzo trasversale
• Forme dei biscotti e loro scopo
• Meccanica dei biscottini
Perché abbiamo bisogno dei biscottini:
Semplicemente per consentire variazioni di lunghezza della balestra. Un sistema a balestre è piuttosto semplice, esse mantengono i ponti in posizione sotto il veicolo e sorreggono il suo peso. Quando una balestra si flette in su o in giù la sua lunghezza da occhio ad occhio cambia. Dato che ad un'estremità è fissata al telaio, e non può ovviamente muoversi tutte le variazioni di lunghezza accadono all'altro capo dove tra la balestra ed il telaio è posizionato il biscottino.
Quali sono i pro e i contro dei diversi angoli con cui lavorano i biscottini.
Rispetto alla lunghezza di quelli originali c'è un certo numero di aspetti che bisogna considerare quando si cambia la lunghezza dei biscottini. Un biscottino più lungo muoverà un'estremità della balestra più lontano rispetto al telaio il che comporta diverse cose.
• porta in giù l’asse della Balestra (chiaramente dal lato del
biscotto)
• riduce l'angolo di incidenza dell'asse anteriore influendo sulla stabilità di sterzo alle alte velocità, e riduce la capacità di controllo per tornare "al centro" dopo una curva.
• aumenta l'angolo dell’albero
• aumenta la leva del biscottino sul telaio
• aumenta l’escursione
• aggiunge altezza alla sospensione nella misura della metà della
differenza di lunghezza tra il nuovo biscottino e l'originale.
Alcuni di questi aspetti sono positivi ed altri negativi, ma tutto dipenderà dal vostro target. Se state modificando il vostro setup queste considerazioni possono portarvi a trarre il massimo da esso…
In che modo la lunghezza dei biscottini influisce sul lavoro
della ruota.
Vediamo meglio come lavora una sospensione a balestre. Tanto per cominciare la lunghezza del biscottino può influire su tutto il funzionamento della sospensione, sia sull'estensione che sulla compressione. Le balestre di serie diventano pressocché piatte con il peso della macchina, non è così per quelle che rialzano l'assetto. Dal momento che le balestre sono disegnate per agganciarsi sugli attacchi originali la lunghezza da occhio ad occhio della balestra, in un assetto rialzato, è la
stessa di quelle originali ma con una centinatura più accentuata, di conseguenza il foglio principale sarà più lungo. Dunque volendo comprimere una balestra centinata fino a farla estendere al massimo la
lunghezza occhio occhio diverrà sicuramente più lunga di quella della
balestra originale. Se il biscottino non è lungo abbastanza non permetterà la completa distensione e la balestra troverà resistenza prima di distendersi completamente; se a questo punto viene applicato un ulteriore forza la balestra si flettera in una forma a W con possibili danneggiamenti.
Vediamo come un biscottino influisce sull'escursione.
Quando una balestra torna nella sua posizione di riposo lo fa in accordo alla distanza occhio occhio, in particolare raggiunge il suo limite quando il biscottino è in linea con l'arco del foglio principale della balestra. Un biscottino più lungo permetterà maggiore escursione dal momento che esso raggiunge un angolo maggiore in estensione, l'attacco biscottino/balestra sarà più lontano dal telaio rispetto all'originale.
Nella foto si può vedere il biscottino quasi nel lavoro di massima estensione. Si può notare che il biscottino è grosso modo in linea con l'arco della balestra e si può anche valutare quanto il biscottino debba muoversi per consentire il corretto lavoro della sospensione.
Ora cercheremo di determinare quanto debba essere lungo il biscottino per lavorare correttamente.
Nella preparazione di un assetto bisogna ricavare la giusta lunghezza del biscottino. Prendiamo uno spago (o una fettuccia o un metro flessibile) e lo leghiamo al perno che passa nell'occhio della balestra collegata al telaio, lo facciamo scorrere lungo tutto l'arco della balestra fino allo all'occhio dove andrà collegato il biscottino (qui lo segniamo o lo tagliamo). A questo punto stendiamo lo spago e ruotiamo il biscottino per vedere se raggiunge lo spago con un'angolatura di 45/50°. Se ciò non accade misuriamo la differenza di lunghezza tra lo spago e l'attacco del biscottino e determiniamo la corretta lunghezza di quest'ultimo.
Cos'è il ribaltamento del biscottino e perché è una cosa così brutta.
L’inversione del biscottino generalmente accade all'avantreno quando la sospensione si è distesa approssimativamente al suo massimo (estensione). Come abbiamo detto in precedenza quando il biscottino è quasi in linea con l'arco della sospensione. Se a questo punto c'è un ulteriore sollecitazione o un colpo sul biscottino, esso potrebbe girarsi anziché tornare nella sua normale posizione. Se il biscottino si rovescia all'indietro va ad ridurre la distanza occhio occhio della balestra con possibile danneggiamento di questa (potrebbe piegarla). Il rovesciamento del biscottino può essere facilmente evitato con qualche sistema che funga da battuta arrestando il suo movimento. Alcuni usano biscottini a boomerang davanti con la parte corta verso il telaio così che il rinforzo centrale funga da stop anche se non è per questo che è stata disegnata la forma a boomerang.
Alcuni biscottini hanno dei distanziali di rinforzo saldati trasversalmente ed altri no.
Il rinforzo tra le due facce del biscottino può aiutare oppure danneggiare dipende da qual è il vostro target. Quando un lato del ponte sale in compressione la balestra oltre che variare la sua lunghezza fa anche un lavoro di torsione per questa ragione vengono inserite delle boccole in gomma o in poliuretano. In questo lavoro di torsione anche i due pezzi del biscottino si devono poter muovere un pochino in modo da conferire maggior mobilità (in particolar modo in uso trialistico): una faccia della biscottino è spinta da un lato mentre l'altra è spinta dalla boccola. Aggiungendo un rinforzo saldato tra i due pezzi del biscottino quel minimo movimento non ci sarà più costringendo le boccole ad un maggior lavoro e trasferendo ulteriore leva sull'attacco del telaio. Se anziché ad una maggiore mobilità invece puntate a maggiore stabilità soprattutto in velocità il discorso è completamente opposto.
Forme dei biscottini e loro funzionamento.
Fino a qualche anno fa i biscottini erano davvero semplici semplici pezzi di metallo e poi si sono evoluti in varie forme in particolare quella a boomerang e quelli dinamici. I biscottini a boomerang sono stati introdotti
inizialmente per il posteriore degli YJ. In questo caso con macchine rialzate, nel momento in cui la sospensione va in compressione, la maggior lunghezza della balestra e il maggior lavoro del biscottino portavano quest'ultimo a contatto con parti della macchina limitandolo nell'escursione. Prima dell’invenzione dei boomerang si tagliava il fermo (il ricciolo) e si era apposto. I boomerang sono solo un modo più figo di ottenere lo stesso risultato e spesso vengono usati anche all'anteriore con il lato corto verso il telaio per evitare l'inversione del biscottino. C'è qualche misteriosa ragione che ha portato a pensare che una forma differente del biscottino lo faccia lavorare con un angolo diverso. Questo non è assolutamente vero: l'angolo con cui lavorano i biscottini è dettato dalla linea tra i suoi punti di montaggio ovvero dal suo interasse; può
essere a boomerang, a zig-zag, nella forma che volete, ma l'angolo di lavoro non cambierà.
Meccanica dei biscottini
LL'angolo del biscottino può irrigidire o ammorbidire la sospensione. È possibile determinare l'effettivo angolo di un biscottino tirando una linea attraverso il centro di entrambi gli occhi della balestra e una linea attraverso dei perni del biscottino. Poi si misura l'angolo formato dalle due linee (vedi disegno). È possibile aumentare la durezza effettiva di una balestra diminuendo l'angolo del biscottino. Un aumento dell'angolo invece produrrà una diminuzione della rigidità e conseguentemente una sospensione più morbida. Un buon punto di partenza è una angolatura di 90°. In questa posizione il biscottino non ha effetto sulla rigidità della balestra. Quando la sospensione si muove l'angolo del biscottino cambia e cambia di conseguenza anche la rigidità dell’assetto. Inoltre, l'angolo del biscottino cambierà ogni volta che si cambia l'altezza da terra del telaio, la centinatura della balestra, il carico sulla balestra, o la lunghezza del biscottino. Dal momento che la direzione del biscottino cambia quando la balestra è quasi completamente allungata, si dovrebbe evitare di far stendere completamente la balestra posteriore destra verso una condizione estrema di arco quasi negativo. Ciò potrebbe causare un angolo molto ampio del biscottino con carichi elevati e di conseguenza un’eccessiva morbidezza della sospensione. Rollio eccessivo e maneggevolezza potrebbero esserne i risultati. È possibile correggere questo problema riducendo l'angolo del biscottino, aumentando la centinatura della balestra, aumentando la durezza della balestra posteriore destra. La lunghezza del biscottino è un altro fattore che influenza la rigidità di una balestra. Un biscottino corto cambierà l'angolo con cui lavora in base alla compressione della balestra (e la rigidità effettiva della sospensione) più velocemente di uno lungo. C'è un secondo effetto del biscottino sulla rigidità della sospensione posteriore che contrasta e supera a volte l’effetto appena descritto. Questo secondo effetto si verifica ogni volta che il biscottino oscilla nel proprio arco e l'occhio della balestra posteriore si muove verticalmente.
Il movimento verticale dell'occhio posteriore della balestra provoca un effetto di sollevamento. Se il movimento del biscottino porta l’occhio posteriore della balestra verso il basso, questa si comprimerà ed eserciterà una forza verso l'alto sul telaio che aggiunge rigidità aella sospensione posteriore. Al contrario, il grillo riduce la rigidità della sospensione se provoca un sollevamento dell'occhio verso l'alto durante l’escursione delle sospensioni.
L'effetto di irrigidimento si verifica durante la deformazione della balestra quando l'occhio posteriore è più avanti del perno superiore del biscottino e si muove all'indietro (vedi disegno, esempio B). In questa posizione, tuttavia, il biscottino produce anche un effetto di ammorbidimento, riducendo la rigidità della sospensione (grazie all'ampio angolo). L'effetto complessivo della rigidità della sospensione posteriore è determinato dal maggiore dei due effetti. In condizioni opposte, ci si può aspettare un'inversione degli effetti di cui sopra. Se l'occhio posteriore si trova dietro il perno del biscottino (Esempio A) l'effetto tenderà a ridurre la rigidità della sospensione ogni volta che il biscottino si muove all'indietro. Tuttavia, l’angolo più chiuso tenderà a irrigidire la sospensione.
L'effetto complessivo sulla sospensione posteriore è determinato dal più
rilevante dei due effetti concomitanti. Bisogna tenere in mente che il movimento dell'occhio della sospensione posteriore (dalla sua posizione statica) è generalmente in avanti in condizioni di marcia.
Se una balestra va in arco negativo cambia sia la direzione di lavoro del biscottino che la sua influenza sulla sospensione. La descrizione fatta non è applicabile in queste condizioni.
Il secondo effetto può essere accentuato aumentando la lunghezza del biscottino. In generale, il secondo effetto del biscottino (sollevamento) è dominante.