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Analisi Tecnica: cos’è l’angolo Ackermann e perché Mercedes e Ferrari possono regolarlo





In queste settimane di pausa forzata si è fatto un gran parlare della soluzione – scoperta grazie a Motorsport.com – adottata da Mercedes e Ferrari. Le due scuderie, grazie ad una doppia cremagliera, riuscirebbero a variare il loro angolo Ackermann a seconda dell’ampiezza della curva. Scopriamo dunque nei dettagli cos’è quest’angolo e perché è fondamentale nell’ambito della dinamica del veicolo.

© Wolfgang Wilhelm / Mercedes AMG F1 Press
© Wolfgang Wilhelm / Mercedes AMG F1 Press

L’angolo di Ackermann, detto nella maniera più semplice possibile, è l’angolo dato dal rapporto tra la larghezza del veicolo e l’interasse tra le ruote anteriori e posteriori, seppure si tenga conto anche di altre variabili. Cambiando quest’angolo, va a variare la differenza di virata tra le due ruote sterzanti.

Alcuni di voi potranno a questo punto chiedersi come mai le ruote anteriori abbiano un angolo di sterzata differente l’una dall’altra. Potrà sembrarvi strano, ma in realtà questo è un concetto alla base del know-how telaistico che ogni ingegnere applica nel progettare qualsiasi veicolo: la ruota interna, infatti, è più angolata rispetto a quella esterna per evitare strisciamenti. Per capire meglio il motivo di una simile soluzione può tornare utile un paragone molto semplice. Si pensi, ad esempio, a come partono gli atleti nelle gare su pista di atletica di atletica leggera: al via le loro posizioni sono sfalsate, e coloro che partono nella corsia esterno scattano più avanti rispetto a chi invece occupa le corsie interne


Dall’immagine si può facilmente notare come gli assi (immaginari) partenti dal centro ruota si congiungano esattamente sul prolungamento dell’asse posteriore: questa condizione è fondamentale per un ridotto consumo delle gomme e un buon rendimento dinamico del mezzo.assetto-2

Per consentire alle ruote anteriori di spostarsi rispettando il principio di Ackermann, i bracci dello sterzo delle ruote anteriori devono essere inclinati in modo che due semirette (sempre fittizie) partenti per essi si incontrino al centro dell’assale posteriore, proprio come nell’immagine appena riportata.

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Così facendo, si mantiene invariato il centro di istantanea rotazione del veicolo. Ovviamente ciò accade sempre in modo teorico dato che, come ben sappiamo, la traiettoria ideale viene sempre condizionata da vari fattori: lo slittamento delle gomme anteriori – fattore che seppur impercettibile è sempre presente -, tolleranze (anche se molto ristrette) che si usano nella produzione dei particolari meccanici, vibrazioni, sussulti, differenze di carico aerodinamico dovute alla velocità di percorrenza…

Per questo, Mercedes a partire da metà 2019 e Ferrari subito dopo, hanno sviluppato un sistema che mediante due cremagliere e due rocker permette di variare in curva la convergenza tra le due ruote sterzanti, consentendo così di avere più libertà e possibilità nell’affinamento dell’assetto della vettura. Un angolo di Ackermann più grande si traduce in un comportamento della vettura più docile e prevedibile, con una maggiore precisione ottenuta grazie all’orientamento univoco di tutte e quattro le ruote. Un angolo minore, d’altro canto, garantisce sì più inserimento ma non è in grado di evitare in qualsiasi caso le perdite di aderenza dell’avantreno. Fenomeno, quest’ultimo, che andrebbe a creare un raggio di sterzata non uniforme.

Scatola di sterzo della W11, ingombrante nelle dimensioni.
Scatola di sterzo della W11, ingombrante nelle dimensioni.

Questo sistema sembra dunque fare da spalla al famigerato DAS, un sistema che agisce sempre operando un cambio di convergenza (seppur ottenuto attraverso spostamenti cinematici differenti). Il fatto che entrambi i sistemi coesistano sulla Mercedes potrebbe inoltre far presagire che la Ferrari, costretta come la Freccia d’Argento a dotarsi di una scatola dello sterzo maggiorata per poter variare l’angolo di Ackermann, a differenza dei suoi avversari non debba rincorrere troppo il concetto del DAS: la scuderia di Maranello può infatti fare già affidamento su di un sistema non solo simile, ma anche collaudato e giù inserito all’interno di una scocca che non dovrebbe essere quindi in alcun modo modificata a livello di dimensioni.

Doppio rocker e cremagliera anche sulla SF1000
Doppio rocker e cremagliera anche sulla SF1000

Grazie a queste rivelazioni, quindi, l’anteriore della SF1000 pare ora un po’ meno conservativo rispetto a quanto potesse sembrare di primo acchito. Ora toccherà solamente alla pista dare il proprio verdetto.





Tags : angolo ackermanndasf1f1 2020mercedes amg f1 teamscuderia ferrari
Christian Falavena

The author Christian Falavena

Classe '99, appassionato di tutto ciò che va forte e fa rumore, introdotto alla passione per le 4 ruote dal padre. Seguo il mondiale di Formula Uno dal 2007, leggo e scrivo di tecnica dal 2017. Musicista a tempo perso e già perito meccatronico industriale, ora aspirante ingegnere meccanico presso l'Università degli Studi di Ferrara, in cui sono Team Leader nel programma Formula Student.