Tecnica
Frenata e accelerata in condizioni limite
Scritto da SuperCazzola - Pubblicato 22/01/2008 22:44
Che ruolo giocano potenza, attrito con l'asfalto e con l'aria con particolare riferimento alle condizioni limite

La potenza necessaria all'avanzamento della moto in piano a velocità costante è la somma delle potenze necessarie a vincere l'attrito delle gomme con l'asfalto e l'attrito aerodinamico.

La resistenza al rotolamento delle gomme è dovuta alla deformazione dei pneumatici e all'interazione gomma-asfalto (attrito): la sua importanza diminuisce tuttavia al crescere della velocità.

La resistenza aerodinamica è proporzionale al quadrato della velocità, cresce quindi esponenzialmente con la lancetta del tachimetro.

Non sempre la potenza di cui dispone la moto è quella che può sfruttare, intanto per le condizioni di traffico, poi anche per altri fattori:
  • limite di aderenza: la potenza massima trasmissibile è pari al carico sulla ruota posteriore motrice moltiplicato per il coefficiente di attrito; in pratica se la trazione supera il coefficiente di attrito gomma-asfalto, la ruota slitta;
     
  • limite di ribaltamento del mezzo: se la forza peso, applicata sul baricentro del sistema moto-pilota, cade dietro l'impronta del pneumatico posteriore (o anteriore), la moto non è più in equilibrio e cade, insieme al poco furbo pilota che è giunto a questa irreversibile situazione. 

In accelerata viene impressa una forza motrice alla ruota posteriore, mentre al baricentro del sistema si applica una forza resistente, ovvero un inerzia dell'insieme moto-pilota. Al contempo si ha una variazione dei carichi verticali agenti sulle ruote, ovvero un trasferimento di carico.

L'applicazione della spinta comporta, per via del trasferimento di carico, un alleggerimento del carico sull'anteriore e un aumento sul posteriore: questo permette di trasmettere a terra una forza sempre maggiore, sempre nei limiti del coefficiente di aderenza e di ribaltamento del mezzo.

Forze in gioco

La frenata non è niente altro che un'accelerazione negativa rispetto al senso di marcia: in questo caso il trasferimento di carico avviene sulla ruota anteriore, mentre la posteriore si alleggerisce: questo è il motivo per cui il sistema frenante è molto più potente all'anteriore, giacché aumentando il carico davanti, aumenta l'aderenza del pneumatico e la forza imprimibile su di esso senza superare il limite di aderenza.

Tuttavia il freno posteriore non è inutile, dato che in caso di disallineamento della ruota dietro rispetto a quella davanti, una lieve pinzata al posteriore aiuta a raddrizzarsi. Per questo motivo frenare con entrambi i freni può aiutare alla stabilità del veicolo, soprattutto in condizioni limite
 

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Commento di: pesa il 23-01-2008 17:31
L'attrito nn è applicato nel baricentro ma nel punto d contatto delle 2 ruote con l'asfalto. Nel baricentro è applicata l'inerzia all'accelerazione dipendente da massa e accelerazione per questo motivo avendo la trazione sulla ruota e l'inerzia sul baricentro si verifica un momento ribaltante che tende a far ''impennare'' la moto in fase d accelerazione e comunque ad alleggerire l'anteriore.
Commento di: SuperCazzola il 23-01-2008 18:46
Effettivamente l'attrito in figura è quello aerodinamico, manca quello delle gomme. ;-)
Commento di: dino_g il 24-01-2008 22:39
Che quindi non è attrito, ma resistenza aerodinamica, il famoso Cx...
Commento di: SuperCazzola il 25-01-2008 14:44
Yesss!!! ;-)
Commento di: djarm il 24-01-2008 22:19
Ciao prima di tt complimenti, 6 informato a dovere su queste cose...xrò devo farti 1 precisazione: essendo diplomato in aerotecnica ho da dirti ke la resistenza aerodinamica non dipende solo dal quadrato della velocità, ma anke dalla superficie d'impatto tra corpo-fluido (moto-aria). In poke parole: se guidi appiattito alla moto, la resistenza è minore xkè la superficie è minore, mentre se stai col busto eretto c'è + resistenza in quanto si somma la superficie del busto a quello della moto.... La resistenza aerodinamica dipende inoltre da 1 altro coefficiente, il cosiddetto Cr, ricavabile con la legge di Prandt...Va beh questo non è 1 blog di aerotecnica!! cmq bravo ancora...continua a parlare di queste cose ke sn molto interessanti!! ciao a tt
Commento di: pesa il 25-01-2008 20:44
Correggimi se sbaglio ma la resistenza all attrito con l'aria, come gli altri attriti, varia al quadrato all aumentare della velocita'...
Commento di: Mixx il 24-08-2008 02:51
Si, varia con il quadrato della velocita' ed e' proporzionale al Cx (molto minore di 1, tranne nei paracadute, ove e' intenzionalmente maggiore dell'unita') moltiplicato per la sezione frontale del veicolo, cioe' all'area dello stesso visto dal davanti.
In sintesi occorre che entrambi, la sezione frontale ed il Cx, siano ridotti per avere una bassa richiesta di energia e di potenza per avanzare.
Mi risulta, invece, che l'attrito per rotolamento, quello delle gomme che, deformandosi ogni volta che una singola parte di battistrada passa sul terreno, sia solo direttamente proporzionale alla velocita'.
Questo significa che se il veicolo assorbe, aerodinamica esclusa, 1 hp per avanzare ai 30 km/h, assorbira' 3 hp per avanzare ai 90 km/h.
Questa potenza si riduce in modo netto controllando la pressione dei pneumatici.
Personalmente tendo sempre a sovragonfiare, migliorando i consumi sopratutto alle basse velocita'.
Ad una data velocita' (es. 70 km/h, molto variabile da mezzo a mezzo) l'attrito aerodinamico raggiunge e supera quello per rotolamento, diventando l'ago della bilancia nel calcolo della velocita' massima ottenibile.
Questo e' tutto cio' che ho appreso da articoli tecnici, pronto ad essere corretto o smentito.
Ciao a tutti.