La terminologia standard utilizzata per descrivere sottosterzo e sovrasterzo è definita dalla Society of Automotive Engineers (SAE) nel documento J670 e dall’Organizzazione Internazionale per la standardizzazione (ISO) nel documento 8855. Con questi termini, sottosterzo e sovrasterzo si basano sulle differenze nelle condizioni di stazionamento in cui il veicolo segue un percorso a raggio costante a una velocità costante con un angolo di sterzata costante, su una superficie piana e piana.,
Sottosterzo e sovrasterzo sono definiti da un gradiente di sottosterzo (K) che è una misura di come lo sterzo necessario per una curva costante cambia in funzione dell’accelerazione laterale. Sterzo a velocità costante viene confrontato con lo sterzo che sarebbe necessario per seguire lo stesso percorso circolare a bassa velocità. Lo sterzo a bassa velocità per un determinato raggio di sterzata è chiamato Ackermann steer. Il veicolo ha un gradiente di sottosterzo positivo se la differenza tra sterzata richiesta e sterzata Ackermann aumenta rispetto agli aumenti incrementali dell’accelerazione laterale., Il veicolo presenta una pendenza negativa se la differenza di sterzata diminuisce rispetto agli aumenti incrementali dell’accelerazione laterale.
Sottosterzo e sovrasterzo sono definiti formalmente utilizzando il gradiente “K”. Se K è positivo, il veicolo mostra sottosterzo; se K è negativo, il veicolo mostra sovrasterzo; se K è zero, il veicolo è neutro.
Per determinare la pendenza del sottosterzo è possibile utilizzare diverse prove: raggio costante (ripetere le prove a velocità diverse), velocità costante (ripetere le prove con diversi angoli di sterzata) o sterzata costante (ripetere le prove a velocità diverse)., Le descrizioni formali di questi tre tipi di test sono fornite dall’ISO. Gillespie entra in qualche dettaglio su due dei metodi di misurazione.
I risultati dipendono dal tipo di test, quindi dare semplicemente un valore deg / g non è sufficiente; è anche necessario indicare il tipo di procedura utilizzata per misurare il gradiente.
I veicoli sono sistemi intrinsecamente non lineari ed è normale che K vari nell’intervallo di test. È possibile che un veicolo mostri sottosterzo in alcune condizioni e sovrasterzo in altre., Pertanto, è necessario specificare la velocità e l’accelerazione laterale ogni volta che si riportano le caratteristiche di sottosterzo/sovrasterzo.
Contributi alla pendenza del sottosterzomodifica
Molte proprietà del veicolo influenzano la pendenza del sottosterzo, tra cui la rigidità in curva del pneumatico, la spinta della camber, la conformità della forza laterale, la coppia autoallineante, il trasferimento laterale del peso e la conformità del sistema di sterzo. La distribuzione del peso influisce sulla forza normale su ogni pneumatico e quindi sulla sua presa., Questi contributi individuali possono essere identificati analiticamente o mediante misurazione in un’analisi di Bundorf.
Semplice comprensione delle caratteristiche di gestione del mondo realemodifica
Mentre gran parte di questo articolo è incentrato sulla misurazione empirica del gradiente del sottosterzo, questa sezione sarà focalizzata sulle prestazioni su strada.
Il sottosterzo può in genere essere inteso come una condizione in cui, in curva, le gomme anteriori iniziano a scivolare per prime. Poiché le gomme anteriori stanno scivolando e le gomme posteriori hanno presa, il veicolo girerà meno che se tutte le gomme avessero presa., Poiché la quantità di tornitura è inferiore a quella che sarebbe se tutti i pneumatici avessero trazione, questo è noto come sottosterzo.
È vero il contrario se le gomme posteriori rompono prima la trazione. Le gomme anteriori continueranno ad accelerare lateralmente la parte anteriore del veicolo, tracciando un cerchio. Le gomme posteriori avranno la tendenza a continuare lungo la tangente di quel cerchio, ma non possono a causa del loro attaccamento alla parte anteriore della vettura, che ha ancora trazione. Il risultato è che le gomme posteriori oscilleranno verso l’esterno rispetto alla parte anteriore del veicolo. Questo trasforma il veicolo verso l’interno della curva., Se l’angolo di sterzata non viene modificato (cioè il volante rimane nella stessa posizione), le ruote anteriori tracceranno un cerchio sempre più piccolo mentre le ruote posteriori continuano a oscillare intorno alla parte anteriore dell’auto. Questo è ciò che sta accadendo quando una macchina ‘gira fuori’. Un’auto suscettibile al sovrasterzo è talvolta conosciuta come “tail happy”, come nel modo in cui un cane agita la coda quando è felice, e un problema comune nei veicoli negative-k è il fishtailing.
Un’auto è chiamata “neutra” quando i pneumatici anteriori e posteriori perdono trazione allo stesso tempo., Ciò è auspicabile perché mentre il veicolo può scivolare verso l’esterno della curva, mantiene l’angolo di sterzata effettivo impostato dal conducente. Ciò rende “più sicuro” guidare vicino alla condizione limite di trazione perché il risultato della rottura della trazione è più prevedibile.
Nella guida nel mondo reale (dove sia la velocità che il raggio di sterzata possono cambiare costantemente) diversi fattori aggiuntivi influenzano la distribuzione della trazione e quindi la tendenza al sovrasterzo o sottosterzo., Questi possono essere suddivisi principalmente in cose che influenzano la distribuzione del peso ai pneumatici e carichi di attrito extra messi su ogni pneumatico.
La distribuzione del peso di un veicolo a fermo influirà sulla movimentazione. Se il centro di gravità viene spostato più vicino all’asse anteriore, il veicolo tende a sottosterzare a causa della sensibilità del carico del pneumatico. Quando il centro di gravità è verso la parte posteriore del veicolo, l’asse posteriore tende a oscillare fuori, che è sovrasterzo., Il trasferimento del peso è inversamente proporzionale alla direzione e alla grandezza dell’accelerazione ed è proporzionale all’altezza del centro di gravità. Durante la frenata, il peso viene trasferito all’anteriore e le gomme posteriori hanno meno trazione. Quando si accelera, il peso si trasferirà sul retro e diminuirà la trazione del pneumatico anteriore. In casi estremi, i pneumatici anteriori possono sollevare completamente da terra, il che significa che nessun ingresso di sterzo può essere trasferito a terra.
I pneumatici devono trasmettere le forze di accelerazione e frenata a terra oltre alle forze laterali di svolta., Questi vettori vengono aggiunti e se il nuovo vettore supera la massima forza di attrito statico del pneumatico in qualsiasi direzione, il pneumatico scivolerà. Se un veicolo a trazione posteriore ha abbastanza potenza per far girare le ruote posteriori, può iniziare il sovrasterzo in qualsiasi momento inviando abbastanza potenza del motore alle ruote che iniziano a girare. Una volta che la trazione è rotta, sono relativamente liberi di oscillare lateralmente. Sotto carico frenante, più lavoro è in genere fatto dai freni anteriori. Se questo pregiudizio in avanti è troppo grande, le gomme anteriori potrebbero perdere trazione, causando sottosterzo.,
Mentre la distribuzione del peso e la geometria delle sospensioni hanno il maggiore effetto sul gradiente di sottosterzo misurato in un test allo stato stazionario, la distribuzione della potenza, la polarizzazione dei freni e il trasferimento del peso anteriore-posteriore influenzeranno anche le ruote che perdono prima trazione in molti scenari reali.