Domanda per veri esperti di dinamica della moto

[Wotan]

Com'è noto, la stabilità di marcia di una moto è molto influenzata dall'avancorsa, definita come la distanza tra il punto di contatto del pneumatico col suolo e l'intersezione tra quest'ultimo e l'asse di sterzo (vedi figura): più essa aumenta, a parità di altre condizioni, più la moto tende ad andare dritta e più forte dev'essere lo sforzo impresso al manubrio per farla curvare.
L'avancorsa dipende da diversi fattori, tra cui, cioè (semplificando) la distanza longitudinale tra la forcella e l'asse di sterzo, e l'inclinazione dell'asse di sterzo rispetto alla verticale, e cresce all'aumentare di tali parametri.
Essendo avanzamento e inclinazione dello sterzo del tutto indipendenti, è possibile ottenere un'avancorsa data mediante una qualsiasi opportuna combinazione di tali fattori (vedi figura).
Prendiamo allora due moto identiche, dotate dello stesso passo e della stessa avancorsa, ma una con angolo di sterzo pari a 25° e l'altra con angolo pari a 0°, ovvero con asse di sterzo perfettamente verticale.

• Il comportamento di queste due moto sarà uguale o diverso?
• E se sarà diverso, in che cosa e perché?

[maestro75]

al primo gradino pieghi le forche

[Toro]

Originariamente inviata da Wotan

Il comportamento di queste due moto sarà uguale o diverso?

• E se sarà diverso, in che cosa e perché?

è possibile copiare una risposta?

Originariamente inviata da Wotan

Com'è noto, la stabilità di marcia di una moto è molto influenzata dall'avancorsa: più essa aumenta, a parità di altre condizioni, più la moto tende ad andare dritta e più forte dev'essere lo sforzo impresso al manubrio per farla curvare.

[Muttley]

Diverso per molti motivi.
Il primo che mi viene in mente è la distribuzione dei pesi: una forcella dritta ti impone di spostare il peso verso il posteriore, è questo il caso di molti scooter. Il secondo creda vada a "battere" sul momento d'inerzia della ruota nel momento in cui si va a sterzare.

[joesimpson]

la soluzione angolo 0 è quella adottata per i tricicli a pedali......

ovvero in totale assenza di rollio ed angolo di sterzata limitato

tieni presente che poi meccanicamente non piegare la forcella solo salendo un marciapiede sarebbe difficile

[Wotan]

Originariamente inviata da Toro

è possibile copiare una risposta?

Meglio ancora sarebbe leggere la domanda. Ho scritto: a parità di avancorsa. Tutte le geometrie indicate nella figura determinano la stessa avancorsa: la guida cambia o no da una configurazione all'altra?

[joesimpson]

Originariamente inviata da Wotan

Meglio ancora sarebbe leggere la domanda. Ho scritto: a parità di avancorsa. Tutte le geometrie indicate nella figura determinano la stessa avancorsa: la guida cambia o no da una configurazione all'altra?

ti ho già risposto, abbiamo scritto nello stesso momento

[Wotan]

L'obiezione delle forcelle è buona, ma mi interessano gli aspetti geometrici. Supponiamo che la forcella sia abbastanza robusta: la guida rimane uguale o cambia qualcosa?

[il franz]

Bella questa domanda...
in effetti una cosa simile con perno arretrato (ma molto meno arretrato) me la ricordo su di una Yamaha degli anni 80 con cilindri a V raffredata ad acqua.
Secondo me il comportamento è simile.

[nicola66]

tra il primo ed il secondo non cambia niente, la scelta di non avere off-set sulle piastre di sterzo per adottare il perno avanzato è utile per guadagnare qualche cm di sovrapposizione tra stelo e fodero, cioè avere + tenuta in guida.
Sul 3° bisogna fare un' aggiunta, per avere lo stesso interasse degli altri 2 occorre allungare la moto dato che si tira indietro la ruota e poi le si arretra il perno. A parte che avrebbe problemi a copiare l'asfalto, se non a costo di lavorazioni complesse atte a impedirne la flessione che legherebbe la scorrevolezza, la moto avrebbe una stabilità direzionale immensa, dato che la ruota lavora come una bandiera.

[joesimpson]

Originariamente inviata da joesimpson

l

ovvero in totale assenza di rollio ed angolo di sterzata limitato

:

quando pieghi e sterzi come fa ad essere uguale??? (ovvio tra le prime due e la terza, angolo 0)

[aspes]

quello che dice nicola 66 e' vero fino a che non parla del terzo disegno.
Il fatto di avere la moto stabile, ovvero che tende ad andare dritta dipende prima ancora che dall'avancorsa dal fatto di avere il cannotto inclinato,in tal caso, la componente peso della moto tendendo ad andare verso il basso e "facendo perno" tra la gomma appoggiata per terra e il cannotto, tende col suo peso a mantenere la ruota dritta.Se il cannotto e' in piedi, verticale, la stabilita' e' zero, il comportamento e' identico alle ruotine del carrello della spesa, se la moto avanza in avanti, addirittura la forcella tende a girarsi nel verso opposto!
Infatti le moto da trial che hanno un cannotto molto dritto, sopra i 60 km/h sono inguidabili, e le MTB sono difficili da guidare senza mani per lo stesso motivo. Quindi l'avancorsa e' una cosa, ma l'inclinazione del cannotto e' IMPRESCINDIBILE.

[aspes]

aggiungo.se pensate alle ruotine del carrello della spesa la configurazione e' proprio identica alla figura 3

[Wotan]

Sapevo che questo thread sarebbe stato fonte di grande interesse per me, ma non credevo che avremmo cominciato così presto.

[Wotan]

Originariamente inviata da aspes

Il fatto di avere la moto stabile, ovvero che tende ad andare dritta dipende prima ancora che dall'avancorsa dal fatto di avere il cannotto inclinato,in tal caso, la componente peso della moto tendendo ad andare verso il basso e "facendo perno" tra la gomma appoggiata per terra e il cannotto, tende col suo peso a mantenere la ruota dritta.

Questo avviene anche con la forcella verticale, purché che ci sia avancorsa (= avanzamento).

Originariamente inviata da aspes

Se il cannotto e' in piedi, verticale, la stabilita' e' zero, il comportamento e' identico alle ruotine del carrello della spesa

Ruotine che infatti si allineano istantaneamente alla direzione di marcia del carrello, quindi tanto schifo non fanno.

Originariamente inviata da aspes

se la moto avanza in avanti, addirittura la forcella tende a girarsi nel verso opposto!

Non è assolutamente vero. Questo avverrebbe, a forcella dritta, solo se l'avanzamento fosse negativo.

Originariamente inviata da aspes

Infatti le moto da trial che hanno un cannotto molto dritto, sopra i 60 km/h sono inguidabili, e le MTB sono difficili da guidare senza mani per lo stesso motivo. Quindi l'avancorsa e' una cosa, ma l'inclinazione del cannotto e' IMPRESCINDIBILE.

Trial e MTB sono inguidabili in velocità, ma ciò dipende dal fatto che hanno avancorsa molto ridotta, a prescindere dall'inclinazione dell'asse di sterzo.

[Bert]

Se ricordo bene esiste tale Cossalter UniPd che ha prodotto un sacco di documentazione teorico-pratica sulle quote caratteristiche e la loro influenza sulla guida delle motociclette.
A sensazione (sottolineo sensazione) direi che , forse , è il caso di analizzare la domanda "al plurale"...invece di comportamento direi comportamenti.
Forse banale ma , ad esempio , un veicolo aerodinamicamente neutro su strada piana , rettilinea , liscia e a velocità costante l'avancorsa (ma anche le stesse sospensioni) sono inutili.
Tutte le geometrie proposte potrebbero trovare applicazione per ottenere comportamenti specifici (anche la n°3 -> pensa alle ruote pivottanti delle sedie o dei carrelli a spinta)

Non saprei darti dimostrazioni ma sono d'accordo sulla importanza del momento d'inerzia polare e , credo , sul fatto che l'avancorsa "incrocia" la perpendicolare asse ruota/suolo.
Incrociare/nn incrociare dovrebbe essere diverso in termini giroscopici

Nn ho aggiunto molto ma seguo con interesse

Ciao Bert

[mangiafuoco]

Wotan,

guarda qui:

www.gialma.it/archive/C-dinamica_veicolo.pdf

da pagina 20:
1.4.11 Effetto di I1 e dell'avancorsa sulla stabilita' del veicolo nei
confronti del "wobble".

[nicola66]

Originariamente inviata da aspes

quello che dice nicola 66 e' vero fino a che non parla del terzo disegno.
Il fatto di avere la moto stabile, ovvero che tende ad andare dritta dipende prima ancora che dall'avancorsa dal fatto di avere il cannotto inclinato,in tal caso, la componente peso della moto tendendo ad andare verso il basso e "facendo perno" tra la gomma appoggiata per terra e il cannotto, tende col suo peso a mantenere la ruota dritta.Se il cannotto e' in piedi, verticale, la stabilita' e' zero, il comportamento e' identico alle ruotine del carrello della spesa, se la moto avanza in avanti, addirittura la forcella tende a girarsi nel verso opposto!
Infatti le moto da trial che hanno un cannotto molto dritto, sopra i 60
km/h sono inguidabili, e le MTB sono difficili da guidare senza mani per lo stesso motivo. Quindi l'avancorsa e' una cosa, ma l'inclinazione del cannotto e' IMPRESCINDIBILE.

parliamone.

Perchè dovrebbe girarsi la forcella ? La ruota è dietro al suo perno di rotazione, la cosa che le viene meglio fare è rimanere perfettamente parallela alla direzione che ha, esattamente come una bandiera segue la direzione del vento, mai visto sventolarle contro, tranne sulle 500 lire d'argento.
Sulla scarsa inclinazione dello sterzo nelle trial ho parecchi dubbi osservano le foto nel sito di GasGas o Betamotor, anche perchè saltare ostacoli o fare discese con un anteriore "dritto" non è il massimo.
Poi tutto il discorso sulla distribuzione dei pesi è teorico, la 3^ moto avrebbe un telaio molto + lungo delle altre per pareggiare l'interasse, per cui cosa salterebbe fuori in realtà non si sa.

L'esempio del carrello non calza perchè le ruote sono svincolate dall'impugnatura.

[il franz]

Bisognerebbe chiamare questo e capire che benefici ha avuto.

[aspes]

wotan e nicola, ma abbiate pazienza, proprio il paragone con la bandiera mi da ragione. Nel disegno 3 si ipotizza che la moto avanzi verso sinistra. E proprio in tale situazione la ruota si gira all'indietro, proprio come quella del carrello della spesa .In pratica, la ruota proprio non vuole rimanere in quella posizione, cerca si l'allineamento, ma dopo aver girato di 180 gradi!
NOn esiste un veicolo con inclinazione asse di sterzo zero.E' instabile per definizione.O meglio, l'inclinazione zero e' il punto neutro in cui la minima perturbazione innesca instabilita', l'inclinazione negativa, come dica Wotan, sarebbe instabile persino da fermo.
Ripeto, pensate alla ruotina del carrello, ha cannotto verticale e il perno e' lievemente avanzato, appena spingi il carrello si allinea all'indietro,ovvero gira di 180 gradi.Se non vogliamo fare i teorici almeno guardiamo la pratica.
Nicola, aggiungo, che rileggendo il tuo commento ipotizzo che nella figura 3 tu pensassi alla moto che avanza verso destra, ma allora la avancorsa sarebbe negativa.
Infine, e' vero che la moto ha il manubrio, ma il principio di stabilita' presuppone che il veicolo tenda a mantenere la direzione senza mani, altrimenti sarebbe inguidabile e costringerebbe a fare sforzi immani per tenerla allineata persino in rettilineo

[joesimpson]

sono al lavoro, in pausa caffè un taglia incolla... il primo venuto

INSERIMENTO IN CURVA
L’inizio della fase d’inserimento coincide con
il momento in cui il pilota chiude il comando
dell’acceleratore e comincia a frenare (staccata)
e termina poco prima del punto di
corda della traiettoria impostata (Figura 5).
Tale punto si può identificare con il momento
nel quale il motociclo ha terminato la fase
di rollio (piega) verso l’interno.
Questo stadio è molto importante per la
corretta esecuzione di tutta la curva: errori
d’impostazione che si vengono a creare
qui obbligano il pilota a effettuare correzioni
nelle fasi successive.
Tali correzioni, oltre a essere di difficile esecuzione,
comportano perdite in termini di
tempo.
Per ovviare a questi inconvenienti, il motociclo
dovrebbe essere molto maneggevole,
cosa che si riesce a ottenere con un
angolo di sterzo più chiuso abbinato ad
avancorsa e passo contenuti.
Inoltre, una posizione del baricentro elevata
facilita il movimento di rollio verso l’interno
della curva, proprio per semplificare
l’inserimento.

Le caratteristiche di maneggevolezza e
stabilità sono definite dalle scelte progettuali
dei parametri riassunti in precedenza.
Angoli di sterzo, avancorsa, interassi
minori e una posizione del
baricentro elevata, portano maggiori
doti di maneggevolezza. Al contrario, un
avantreno più aperto, un passo lungo e
un baricentro basso definiscono una
maggiore stabilità direzionale. Quindi
angolo di sterzo, avancorsa e passo,
insieme alla posizione del baricentro del
veicolo come risultato delle decisioni del
progettista, infondono le proprietà di
guida che poi determinano il carattere
intrinseco del motociclo.

[camelsurfer]

Cambia l'effetto giroscopico in curva. Invece che piegare dal lato giusto la moto tenderebbe a raddrizzare. In pratica dovremo applicare una manovra inversa per ottenere lo stesso risultato.

[camelsurfer]

Originariamente inviata da aspes

Nel disegno 3 si ipotizza che la moto avanzi verso sinistra.

No verso destra.

[nicola66]

Originariamente inviata da aspes

wotan e nicola, ma abbiate pazienza, proprio il paragone con la bandiera mi da ragione. Nel disegno 3 si ipotizza che la moto avanzi verso sinistra. E proprio in tale situazione la ruota si gira all'indietro, proprio come quella del carrello della spesa .In pratica, la ruota proprio non vuole rimanere in quella posizione, cerca si l'allineamento, ma dopo aver girato di 180 gradi!
NOn esiste un veicolo con inclinazione asse di sterzo zero.E' instabile per definizione.O meglio, l'inclinazione zero e' il punto neutro in cui la minima perturbazione innesca instabilita', l'inclinazione negativa, come dica Wotan, sarebbe instabile persino da fermo.
Ripeto, pensate alla ruotina del carrello, ha cannotto verticale e il perno e' lievemente avanzato, appena spingi il carrello si allinea all'indietro,ovvero gira di 180 gradi.Se non vogliamo fare i teorici almeno guardiamo la pratica.

Esatto si girano all'indietro appena lo spingi e li rimangono;+ direzionali di così. Infatti i primi carrelli con solo le anteriori piroettanti erano durisissimi da fare girare.

E' ovvio che nella 3^ figura si sposta da sx a dx dato che la proiezione a terra della verticale passante per il perno ruota è dietro a quella della forcella, come nelle altre 2 figure.

[aspes]

A parte che la sospensione col canotto verticale non puo' funzionare, uno dice: faccio una sospensione di tipo diverso e fnziona, vedasi l'anteriore del ciao, che assomiglia al disegno 3.Ma anche il ciao ha il cannotto inclinato.
se bastasse fare l'avancorsa per avere stabilita' come il disegno 3, perche' qualunque bicicletta elementare, che ottiene l'avancorsa avendo la forcella curvata verso l'avanti (parlo delle bici tradizionali senza sospensioni), ha comunque il cannotto inclinato? basterebbe farlo verticale.