Assali, vettori, geometrie, botti, giornalisti e tante DS

Qualche giorno fa, sul forum del riasc, qualcuno ha pubblicato un video dalla lontana Asia dove una Xantia passa sopra un meccanismo che taglia uno pneumatico anteriore e l'auto continua la sua corsa in linea retta.

Mi sono permesso di spiegare come il merito di questo exploit non risiedesse nella sospensione di tipo idropneumatico e che non è una cosa "eccezionale" riuscire a fermarsi dritti dopo l'esplosione (che poi è un taglio "morbido") di una gomma a 60/70km/h.
La cosa non è stata gradita e la discussione è degenerata.
Ma non voglio tediarvi ne spostare polemiche, vorrei piuttosto cercare di spiegare perché quella prova non dimostra nulla di particolare mentre un'altra (a cui è chiaramente ispirata) invece si.

Questo è il video della Xantia:
E questo invece è il video della DS, che ben conoscerete:
Qual'è la differenza tra le due prove?

La differenza è tutta in quello che fa il conducente delle due vetture: nel caso della Xantia, ha le mani inchiodate sul volante e frena dolcemente.
Nel caso della DS, non tiene il volante (guardate i fazzoletti tenuti in ciascuna delle mani) e frena decisamente.

In entrambi i casi, l'auto va dritta, ma la DS è tutt'oggi l'unica auto al mondo capace di andare dritta anche senza tenere il volante.

Ma facciamo un passone indietro: come nasce quella prova? Nasce da una discussione tra giornalisti scandinavi che si chiedono come fare a misurare quella sicurezza di cui Citroën si paladina.
Se ne vanno a Roskilde, in Danimarca. Sulla pista del locale aeroporto tracciano una lunga linea bianca lungo la quale dispongono una lama angolata in avanti, concepita per tranciare di netto lo pneumatico che dovesse investirla.
Poi prendono una DS21 e la lanciano a manetta verso la lama (che spreco di XAs), senza tenere il volante, dopo lo scoppio dello pneumatico, frenano bruscamente e l'auto, come per miracolo, non devia dalla linea, se non di qualche grado, a causa del diverso diametro delle ruote anteriori dopo lo scoppio.

Un miracolo?

No. Il frutto di un lavoro d'ingegneria straordinario fatto da Lefebvre e Magés durante la progettazione della DS.

a me sembra che la differenza + lampante è che nella Xantia il pilota non molla il volante....


edit: battuto di poco 

C'è comunque qualcosa che non mi torna.
La Xantia sembrerebbe molto alta come se fosse ad altezza massima.
Ma guardando il rallenti del colpo sulla ruota dietro la si vede rientrare nel parafango.
E se fosse tutta alta non credo possa succedere, credo.

Mentre la ds diresti che è in assetto da strada, normale.
E sembra si fori solo la gomma anteriore.
Poi però nell'immagine seguente al minuto 1:10 la ruota posteriore è a terra e l'altezza ben superiore a quella normale 

Dove sta la genialata che permette questo risultato?

Nella geometria del telaio e dell'avantreno della DS.

Per prima cosa, la DS non ha i freni all'interno delle ruote anteriori: sono spostati "on board", all'uscita del differenziale.
Certamente una soluzione costosa, ma che vantaggi offre? Per prima cosa, il disco può essere più grande, non avendo il limite del diametro interno del cerchio meno la pinza. Poi è più facile raffreddarli, grazie ad appositi condotti e grandi prese d'aria. Infine, si alleggeriscono "le masse non sospese", ovvero quei carichi che poggiano a terra e non sulle sospensioni della vettura. Il disco della DS è fissato al semiasse all'uscita del differenziale, che è attaccato al cambio, che è attaccato al motore, che è attaccato al telaio, che poggia sulle sospensioni.
Mentre in un'auto "normale" il disco dei freni è fissato al mozzo della ruota che poggia a sua volta... a terra.

Scusate l'effetto "fiera dell'Est", ma volevo essere chiaro.

Ma la vera ragione per portar via i freni dalla ruota è un'altra: il desiderio di Lefebvre di realizzare una prodezza tecnica particolarmente difficile su un'auto che -avendo la trazione anteriore- ha le ruote davanti che sono motrici e sterzanti.
Lefebvre ha pensato un avantreno dove la ruota resta sempre verticale sul suo asse durante le oscillazioni, ma anche quando il conducente gira lo sterzo e per realizzare questo ha una sola strada possibile: quella di far passare l'asse dello sterzo per il centro geometrico dello pneumatico.

Il cuscinetto della ruota, in una DS, è fissato sopra e sotto su due perni che ne attraversano l'asse. La ruota è imbullonata esattamente al centro del cerchio (sia monobullone che 5 bulloni), inteso come asse verticale. L'asse verticale della ruota passa così ESATTAMENTE attraverso l'asse verticale del cuscinetto e quindi dello pneumatico.

In questo modo, l'impronta dello pneumatico al suolo è sempre la stessa, non variando durante la sterzata, a tutto vantaggio della tenuta di strada.

Per completare il lieto quadretto, tutta la geometria della sospensione lavora "ferro-su-ferro", tramite cuscinetti, per una precisione ed un controllo della posizione delle leve praticamente perfetto. Cosa che non accade quando ci sono in gioco boccole e gommini che per la loro natura comportano una certa flessibilità e quindi una variazione (che all'estremo delle leve raggiunge qualche grado) della posizione della sospensione.

Ecco perché sulla DS non c'è reazione al volante al momento dello scoppio della gomma mentre sulla Xantia bisogna aggrapparsi al volante perché questo non ti sfugga di mano.

Non è la sospensione a permettere questo, ma la geometria dell'avantreno della DS rispetto ad ogni altra vettura.

Per farmi capire meglio, aggiungo una foto del pivot anteriore della DS (monobullone) e dello schema del pivot:

il filmato della DS... fanno 2 prove mi sembra, una bucando solo l'anteriore poi bucano entrambe...

C'è comunque qualcosa che non mi torna.
La Xantia sembrerebbe molto alta come se fosse ad altezza massima.
Ma guardando il rallenti del colpo sulla ruota dietro la si vede rientrare nel parafango.
E se fosse tutta alta non credo possa succedere, credo.

Mentre la ds diresti che è in assetto da strada, normale.
E sembra si fori solo la gomma anteriore.
Poi però nell'immagine seguente al minuto 1:10 la ruota posteriore è a terra e l'altezza ben superiore a quella normale 

Anch'io ho osservato come la Xantia fosse più alta del normale, credo che sia dovuto all'altezza dell'ordigno usato per tagliare la gomma: se non alzi l'auto, probabilmente lo porti via con te col brancale destro.

Sulla DS, la prova è stata ripetuta con una e con due gomme tagliate, cosa impossibile su Xantia perché l'oggetto tagliagomma "scatta" proprio per evitare di tagliare anche la seconda ruota che lo attraversa, si vede nel video cinese mentre mostrano il tagliagomma.

Se volete conoscere la storia delle prove scandinave, l'ho scritta cinque anni fa nel blog Citroën,

qui: http://blog.citroen.it/2013/02/prove-tecniche-di-sicurezza-lesperimento-citroen-del-1967/

e qui: http://blog.citroen.it/2013/02/prove-tecniche-di-sicurezza-oltre-il-sistema-di-frenata/

sempre per dovere di cronaca, preciso che il video a colori delle DS che ballano sulla pista è stato girato in Sudafrica nel 1968 ed è una "mediatizzazione" di quanto fatto a Roskilde l'anno precedente. Il balletto su tre ruote (che sull'altro forum mi sono permesso di definire come "un numero da circo") non ha nulla a che vedere con la prova della frenatura ma serviva a far folclore per i giornalisti presenti.

PS: è evidente anche come non c'entri nulla il disegno asimmetrico del battistrada (che offre vantaggi diversi), visto che nella prova sudafricana le DS hanno pneumatici di produzione locale moooolto simmetrici.

Nella prova della DS secondo me il pilota tiene fermo il volante con la gamba, sì insomma...col ginocchio 

Nella prova della DS secondo me il pilota tiene fermo il volante con la gamba, sì insomma...col ginocchio 

A parte il fatto che ha giornalisti in macchina, potrebbe anche esserci riuscito, ma nella prova in scandinavia c'erano solo quelli dell'osservatorio per la sicurezza stradale danese ed i due giornalisti interessati a provare il contrario. Difficile barare :D

I dischi in board non hanno tra le loro prerogative quelli di un migliore raffreddamento ........ anzi si son dovuti studiare appositi convogliatori (modificati ed ingranditi più volte negli anni) per smaltire il calore generato dall'attrito della frenata con in freni in ambiente già molto caldo di suo........problema che fu soluzionato anche nelle bicilindriche con freni a disco "soffiati" da parte dell'aria spillata dalla ventola motore.
Non è raro infatti trovare DS confrenata irregolare da imbarcamento dei dischi o perdita di planarità del mozzetto di fissaggio degli stessi...........su DS la ventilazione freni è puramente dinamica e una condizione come quella urbana o di montagna in discesa aumentano la generazione di calore con un ridotto apporto di aria...........assolutamente d'accordo per tutte le altre esposizioni tecniche.
 

In effetti, la medesima discussione sul forum Riasc e' un po' degenerata e ho abbandonato la lettura, deviando dall'interessante argomento. Vi avevo scritto che ho ben compreso la prerogativa dovuta alla geometria dello sterzo DS e SM, cosi' come il fatto che viaggi su tre ruote solo con auto tutta alzata. Mi erano peraltro cose gia' note e assimilate dal punto di vista della fisica del veicolo. Quel che invece non riesco a spiegarmi sono stati due casi occorsi viaggiando con la DLuxe e poi con l'XM con una gomma quasi sgonfia senza notare nulla. Non fu la stessa cosa con una Fiat Croma ove mi accorsi subito che qualcosa non andava. Un vantaggio per la sicurezza di guida e uno svantaggio per la povera gomma che non sono mai riuscito fisicamente a spiegarmi.

Quindi nella DS l'incidenza è a zero ?

Tu immagina che la linea rossa e la blu coincidano in ogni condizione e sotto ogni possibile angolo di vista, anche frontale, col centro dello pneumatico.