Come funzionano le regolazioni del cuneo NASCAR

L'equipaggio del pit stop esegue varie regolazioni, non ultima la regolazione del cuneo. Nella foto sopra, il membro dell'equipaggio che si allunga sul parabrezza posteriore sta regolando il cuneo. Todd Warshaw / Getty Images per NASCAR

-Le gare NASCAR possono essere tanto affascinanti dietro le quinte quanto emozionanti da guardare. Non è necessario essere un esperto di auto per essere impressionato da come una squadra di box fa la sua magia. Ma sapere di più sulla complessa meccanica che sta dietro a ciò che queste persone stanno facendo ti darà un apprezzamento ancora più profondo.

Uno dei misteriosi trucchi che una troupe esegue durante queste frenetiche accordature si chiama a regolazione del cuneo. Durante una gara, potresti sentire un annunciatore menzionare che un'auto ne sta ricevendo una. Dato che i piloti sono disposti a dedicare diversi secondi preziosi a questa messa a punto durante una gara ad alta velocità, puoi scommettere che è importante. La regolazione del cuneo può fare una notevole differenza nel modo in cui una macchina da corsa si comporta durante una gara.

-In particolare, la regolazione del cuneo si riferisce alla modifica della quantità di tensione su una molla nella sospensione posteriore. Ma il team di gara non dovrebbe prendersi il tempo per ottenere la sospensione subito prima dell'inizio di una gara? Si scopre che il sistema di sospensioni dipende così dalle condizioni mutevoli che è difficile farlo bene finché il pilota non avverte i sottili effetti di manovrabilità durante una gara.

Ma come possono gli equipaggi dei box mettere a punto le sospensioni - qualcosa di sepolto nel funzionamento interno di un'auto da corsa - midrace? In realtà, non devono nemmeno aprire il cofano o arrampicarsi sotto il veicolo. Se hai mai visto un'auto da corsa da vicino, potresti aver notato piccoli fori nel lunotto. Queste aperture consentono all'equipaggio un facile accesso ai tubi che vanno direttamente alle molle del sistema di sospensione. Scopriremo di più su questa scorciatoia speciale un po 'più tardi.

-Prima di farlo, impariamo perché questo aggiustamento è così importante. Per fare ciò, esamineremo prima il sistema di sospensione, che influisce più che sulla semplice irregolarità di una corsa.

Contenuti

1. Sospensione in un'auto da corsa NASCAR
2. Peso trasversale in un'auto da corsa NASCAR
3. In che modo il peso incrociato influisce sulla maneggevolezza nelle gare NASCAR
4. Regolazione del cuneo durante un pit stop NASCAR

Questo è un esempio di un tipico tipo di molla di sospensione che può essere utilizzata nelle auto da corsa NASCAR. Jon Ferrey Allsport / -Getty Images

La regolazione del cuneo si riferisce semplicemente alla regolazione della quantità di forza che grava sulla molla di uno pneumatico. Quindi, prima di andare oltre, dovremmo sottolineare come le molle vengono utilizzate nel sistema di sospensione di una macchina da corsa NASCAR.

-Cosa rende così divertente saltare su un letto? A differenza di un pavimento duro, le molle all'interno di un letto sfruttano al massimo la forza verso il basso che eserciti quando salti - infatti, te la restituiscono con forza verso l'alto, permettendoti di saltare ancora più in alto. Puoi spingere verso il basso su un pavimento quanto vuoi - non si spingerà indietro. Le primavere, tuttavia, lo fanno. Il contrario accade quando provi a tirare le estremità di una molla verso l'esterno: cercheranno di tirare indietro. Le molle sono cose così testarde e resistenti, infatti, che più le comprimi o le allunghi, più duramente spingono o tirano indietro. In fisica, questo è chiamato Legge di Hooke.

Gli ingegneri automobilistici sono in grado di sfruttare le qualità uniche di una molla nel sistema di sospensione di un'auto. Questo sistema ha lo scopo di combattere gli effetti negativi dei dossi su una strada. Quando un'auto è in movimento e incontra un dosso, quel dosso spende energia trasferendo parte della forza in avanti dell'auto in forza verso l'alto. Può anche far perdere aderenza agli pneumatici sulla strada. Se ti è mai capitato di avere un pneumatico bloccato nel fango, sai quanto sia importante l'aderenza. Sebbene le piste NASCAR possano non avere fango, anche la minima perdita di aderenza può influire sulle prestazioni di un'auto.

Le molle sono un ottimo modo per assorbire l'energia che i pneumatici incontrano con gli urti. Con una molla su ogni pneumatico, questi sistemi di sospensione trasferiscono l'energia del pneumatico che sobbalza alla sua molla, che spinge indietro. Ciò mantiene il pneumatico in costante contatto con la strada mentre le molle continuano a spingere le ruote verso il basso.

Anche usando le molle, mantenere l'aderenza tra la strada e il pneumatico può essere ancora difficile quando si svolta ad alta velocità. Questo è ciò che accade durante le gare NASCAR. Se il peso si sposta da un pneumatico durante una svolta, il pneumatico perderà aderenza con la strada e il guidatore avrà meno controllo del veicolo. Si scopre che la quantità di tensione su una molla può alterare quanto del peso totale grava su una data ruota. Se regolata in modo appropriato, la quantità di tensione sulle singole molle può aiutare a ottenere una corretta distribuzione del peso e presa durante una svolta.

-Ma ecco come le cose si complicano: quando regoli la tensione di una molla su una ruota, può influenzare le altre tre ruote in modi interessanti. Scopri come dopo.

Se più del peso dell'auto fosse stato aggiunto alla ruota anteriore destra, potrebbe non essersi sollevata da terra come vediamo qui. Ma quella regolazione potrebbe anche aggiungere troppo peso alla ruota posteriore sinistra. Darrell Ingham / Getty Images

Abbiamo visto quanto possa essere importante che le molle delle sospensioni aiutino i pneumatici a mantenere una presa salda con la strada. È particolarmente importante su una pista dove ogni secondo conta e gli incidenti possono finire in un disastro. Per adattarsi a condizioni così delicate, le squadre di box eseguono regolazioni dei cunei per alterare la tensione sulle molle. Ma se noti, queste squadre regolano il cuneo solo sulle ruote posteriori. In realtà, si scopre che la regolazione della pressione su una sola ruota posteriore è spesso tutto ciò di cui un'auto da corsa ha bisogno. Questo perché, come accennato in precedenza, la regolazione della tensione di una molla può influire sulla distribuzione del peso su tutti gli pneumatici.

-Per capire perché questo accade, pensa a un tavolo stabile a quattro gambe dove il peso è distribuito uniformemente tra le quattro gambe. Se metti un piccolo pezzo di carta piegata sotto una delle gambe, il tavolo oscillerà. Ora la gamba incuneata e la sua gamba diagonale portano più peso delle altre due gambe [fonte: Guerrero].

-La stessa cosa accade con un'auto da corsa: comprimendo la molla di una ruota posteriore sinistra o aggiunta di cuneo mette più peso dell'auto su quell'angolo. Questo aggiunge pressione a quell'estremità dell'auto proprio come mettere il cuneo di carta sotto la gamba del tavolo. Come con la tabella, l'angolo diagonale corrispondente del veicolo ottiene più peso dell'auto. Quindi, se aumenti la tensione nella ruota posteriore sinistra, le ruote posteriore sinistra e anteriore destra sosterranno una quota maggiore del peso totale dell'auto rispetto alle ruote posteriori destra e sinistra.

Il contrario accade se si riduce la tensione sulla molla della ruota posteriore sinistra o sottrarre cuneo. Nella nostra analogia, ciò equivarrebbe a tagliare la gamba di un tavolo. Aumenterebbe il peso sulle ruote posteriori destra e anteriori sinistra. Questo è il motivo per cui un equipaggio potrebbe dover regolare solo una ruota quando un'auto da corsa deve aggiungere o sottrarre il cuneo.

Il peso relativo in diagonale tra le ruote posteriori sinistra e anteriori destra è indicato come peso incrociato o semplicemente cuneo. Viene spesso misurato come percentuale del peso totale del veicolo. Quando più del 50 percento del peso dell'auto è sulle ruote posteriori sinistra e anteriori destra, si dice che l'auto abbia più cuneo.

-Ora che abbiamo imparato come una regolazione su un angolo di un veicolo può influenzare i pesi sugli altri tre angoli, diamo un'occhiata a come questa distribuzione irregolare del peso influisce sulla maneggevolezza di un'auto da corsa.

Questa illustrazione mostra come le alte velocità combinate con una distribuzione del peso impropria possono portare al sovrasterzo. Dorling Kindersley / Getty Images

-Pensa a cosa succede quando esegui una svolta a sinistra ad alta velocità: il lato sinistro del veicolo sembra sollevarsi leggermente e il peso si sposta sul lato destro. In fisica, questo è chiamato forza centrifuga. Possiamo sentire come la distribuzione del peso venga esagerata sul lato destro e alleviata dal lato sinistro.

Diamo un'occhiata a come il peso incrociato influisce sulla maneggevolezza nelle gare NASCAR. Quando un'auto da corsa effettua una svolta a sinistra ad una velocità molto elevata, questo spostamento del peso a destra può influire notevolmente su qualsiasi peso trasversale irregolare esistente. Considera cosa succede quando un'auto da corsa entra in una curva a sinistra ad alta velocità con un cuneo ridotto, dove la parte anteriore sinistra e quella posteriore destra hanno più peso delle altre due. La svolta a sinistra uniforma la differenza di peso sulle due ruote anteriori ma intensifica la disparità di peso sulle ruote posteriori. Le ruote posteriori quindi non fanno presa così come le ruote anteriori, il che può far oscillare la parte posteriore (sovrasterzo).

-Il contrario accade quando un'auto da corsa entra in una svolta a sinistra con un cuneo aumentato, dove le ruote posteriori sinistra e anteriori destra hanno più peso delle altre due. La svolta a sinistra uniforma la differenza di peso sulle ruote posteriori ma esacerba la disparità di peso sulle ruote anteriori. Le ruote anteriori quindi non aderiscono bene come le ruote posteriori, il che può far spingere il veicolo in avanti nonostante la svolta (sottosterzo). Tuttavia, il vantaggio dell'aumento del cuneo è che può dare al guidatore un maggiore controllo in uscita da una curva.

-Quindi, come si relaziona a situazioni di corsa nella vita reale? Scopri come gli equipaggi dei box regolano le sospensioni e la distribuzione del peso dell'auto da corsa durante una gara.

Questo membro dell'equipaggio dei box sta regolando il cuneo a metà gara per dare al pilota una migliore maneggevolezza. Stephen Dunn / Getty Images

-La giusta percentuale di cuneo dipende dalle condizioni di guida attuali e da una serie di altri fattori. Poiché non esiste una formula fissa, un conducente potrebbe non essere in grado di prevedere la quantità ottimale di cuneo. Durante la gara, tuttavia, sentirà la tendenza della macchina a oscillare o spingere in avanti in una curva. Quando si ferma, può chiedere alla sua squadra di box di regolare il cuneo.

Forse ti starai chiedendo come una stock car possa ottenere una regolazione del cuneo durante un pit stop. Per rendere questo compito facile e veloce, gli ingegneri creano una scorciatoia in ogni macchina da corsa NASCAR. Due bulloni del martinetto si estendono dalle molle posteriori nel sistema di sospensione attraverso l'auto. Un membro dell'equipaggio ai box chiamato "smontagomme" utilizza un cricchetto esteso che raggiunge attraverso una delle aperture nel lunotto per adattarsi al bullone. Questo bullone solleva o abbassa il palo che sostiene la molla [fonte: Demere]. Ruotando il cricchetto, lo smontagomme può aggiungere o sottrarre il cuneo. Gli aggiustamenti sono misurati in giri (della chiave) o giri. Spesso, l'auto può richiedere solo mezzo giro di regolazione del cuneo.

-Tuttavia, questi martinetti ad accesso rapido sono disponibili solo sulle ruote posteriori. Arrivare alle molle delle ruote anteriori comporta l'apertura del cofano. Ma, per fortuna, di solito non è necessario. Come abbiamo appreso, la regolazione del cuneo in una ruota può influire sulla distribuzione del peso su tutte. A quanto pare, la maggior parte delle volte i pit crew devono regolare solo una ruota.

Se il pilota fa un altro pit stop perché la macchina è troppo stretta, lo smontagomme deve sottrarre il cuneo. Invece del lato sinistro, si è spostato con il suo cricchetto verso l'apertura sul lato destro del lunotto. Svita mezzo giro, esercitando una pressione leggermente maggiore sulla molla posteriore destra, ma questa volta sottrae il cuneo e allenta l'auto per le curve a sinistra.

-Quindi, ora che sei sceso e sporco per imparare i dadi e i bulloni della regolazione del cuneo NASCAR, scopri di più su NASCAR e altri argomenti correlati dai collegamenti nella pagina successiva.

Barcollando intorno a una svolta

Le auto NASCAR utilizzate per aggiungere ciò che è noto come barcollare per dare ai conducenti una migliore manovrabilità durante una svolta. Lo sfalsamento si riferisce a una differenza nella circonferenza tra i pneumatici sinistro e destro. Ad esempio, in una curva a sinistra, potrebbe essere utile avere pneumatici a sinistra con una circonferenza più piccola e pneumatici a destra con una circonferenza maggiore in modo che l'equilibrio si uniformi durante la svolta. Tuttavia, i progressi moderni e l'introduzione del pneumatico radiale hanno reso superfluo lo sfalsamento [fonte: NASCAR].

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Altri ottimi link

• Video sulla regolazione del cuneo da NASCAR
• Calcolatore del peso d'angolo

fonti

• Bloomfield, Louis A. Come funzionano le cose: la fisica della vita quotidiana. 2^ND Ed. John Wiley & Sons, Inc, New York: 2001.
• Burt, William. "Guida di riferimento per i fan di Stock Car Race." MotorBooks / MBI Publishing Company, 1999. (5 novembre 2008) http://books.google.com/books?id=pWHAA4dDf34C
• Demere, Mac. "Regolazioni NASCAR a metà gara". Valvoline. (5 novembre 2008) http://www.valvoline.com/carcare/articleviewer.asp?pg=pht20070501mr&cccid=4&scccid=4
• Sport motoristici di base. "Capire i pesi in curva." Grassroots Motorsports. (5 novembre 2008) http://grassrootsmotorsports.com/articles/understanding-corner-weights/
• Guerrero, Michael. "Che cos'è Wedge?" Stock Car Racing. (5 novembre 2008) http://www.stockcarracing.com/techarticles/39742_what_is_wedge/index.html
• Ovcharik, Miroslav. "Bias anteriore, bias sinistro e peso trasversale: rotazione della sospensione con regolazione del peso." ArticleCity.com. (5 novembre 2008) http://www.articlecity.com/articles/auto_and_trucks/article_1601.shtml

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