Introduzione
La campanatura è l’angolo formato tra il piano verticale alla superficie stradale e il piano passante per la mezzeria della ruota. La notazione in lingua inglese è Camber angle. Naturalmente esiste una campanatura positiva e una campanatura negativa. Se la parte superiore della ruota si inclina verso il centro dell’auto, questo si chiama camber negativo (-). Se la parte superiore della ruota si inclina verso l’esterno della vettura, si chiama camber positivo (+). Se la ruota è perfettamente in verticale, la ruota ha una inclinazione zero e quindi camber neutro (o uguale a 0). Il camber negativo è l’impostazione più comune su un’auto da corsa o da pista. La GIF in basso mostra un camber negativo che aumenta e diminuisce.
La regolazione dell’angolo di camber negli sport automobilistici
Per avere la massima tenuta di strada in ogni situazione occorre fare in modo che le gomme abbiano e mantengano la maggior superficie di contatto possibile con l’asfalto. In condizioni statiche, la soluzione ideale è naturalmente quella di campanatura nulla, ossia con ruota in posizione verticale, perfettamente appoggiata al terreno (nella sottostante figura l’ampiezza della superficie di contatto è evidenziata in giallo).
In condizioni dinamiche, garantire la maggior superficie di contatto possibile con l’asfalto non è facile per il fatto che la posizione dei pneumatici rispetto all’auto non è costante ma variabile in funzione degli effetti dinamici del moto, ovvero i trasferimenti di carico dovuti ad accelerazioni, frenate, curve e sconnessioni del terreno, oltre al fatto che le gomme vengono deformate dalle forze a cui sono sottoposte. Infatti, nella figura seguente possiamo vedere gli effetti della forza laterale che si manifestano in curva e che consistono principalmente nel trasferimento di carico dalle ruote interne a quelle esterne e nel rollio, ovvero l’oscillazione del veicolo intorno al suo asse longitudinale, con il lato interno dell’auto che si solleva e quello esterno che si abbassa.
Come possiamo vedere in dettaglio nella figura seguente, insieme al rollio si verifica anche una variazione dell’inclinazione degli pneumatici rispetto alla verticale.
Il pneumatico ora non è perfettamente poggiato sull’asfalto e sta sopportando il carico attraverso una porzione inferiore di battistrada. Quest’ultimo viene anche deformato dalle forze laterali che agiscono sulla gomma, riducendo ulteriormente la zona di contatto e portando parte del carico verso il fianco esterno. Quindi, partendo da un camber neutro, abbiamo ora la gomma che tende a lavorare con una superficie di contatto molto più piccola (in giallo nella figura sopra) e particolarmente stressata. Ciò comporterà un’usura eccessiva della parte esterna del battistrada, temperature difficilmente gestibili (in rosso la porzione di pneumatico surriscaldata) e una conseguente perdita di aderenza e di velocità in curva.
Se invece impostiamo un certo angolo negativo di camber, in curva la gomma esterna ora è in grado di utilizzare molto più facilmente l’intera larghezza del suo battistrada, grazie anche alla propria deformazione, con un aumento della superficie di contatto che comporta miglior trazione e grip.
Fino ad ora abbiamo focalizzato l’attenzione sul comportamento del pneumatico esterno, come denotano le immagini precedenti, e il motivo è presto spiegato. Se durante una curva analizziamo il comportamento della gomma interna, vedremo che questa è inclinata in modo tale da riposare con un’ampia parte del battistrada e avere una superficie di contatto estremamente ridotta. Ma poiché in curva è lo pneumatico esterno sul quale grava la maggior parte del carico (rappresentato dalle freccie azzurre nella figura sotto), le preoccupazioni relativamente alla gomma interna sono minime.
Infatti, a seconda della taratura e della geometria delle sospensioni e della regolazione dei suoi angoli caratteristici, la gomma interna può essere molto vicina al sollevamento o addirittura non di rado può staccarsi completamente dalla pista. Quindi, molto spesso, in tali circostanze trascurare la gomma interna può essere il male minore.
Il camber negativo non è però privo di controindicazioni. Infatti, come tutte le regolazioni relative alla messa a punto dell’auto, l’impostazione di un determinato angolo di camber presenta sia vantaggi che svantaggi. Lo pneumatico che ha la campanatura diversa da zero durante la percorrenza di un tratto rettilineo si consuma eccessivamente ai bordi perché il carico sulla superficie stradale non è bilanciato.
In particolare, in caso di camber negativo, ad essere più caricate sono le spalle interne, il che è dannoso per la durata delle gomme in quanto aumenta il rischio di forature e l’usura causata dell’aumento della temperatura, problemi che abbiamo menzionato prima.
Inoltre, durante l’accelerazione in rettilineo, la massima prestazione si ottiene con zero gradi di campanatura (camber nullo) al posteriore; d’altra parte, un certo angolo di camber al posteriore migliora la tenuta in curva. Osservando le monoposto di F1 si può infatti notare come il camber sia più accentuato giustamente all’anteriore mentre al posteriore è pur sempre negativo ma con valore minore. Questo perchè al posteriore è importante avere un impronta a terra il più grande possibile già alle basse velocità per poter massimizzare la trazione in uscita dalle curve lente. Sta quindi a noi trovare il giusto compromesso nella regolazione della campanatura delle gomme, tenendo anche conto dei seguenti aspetti:
- layout della pista
- geometria e rigidezza della sospensione
- peso (quantità di carburante nel serbatoio)
- temperatura della pista
Il modo sperimentale per capire se le nostre sospensioni sono regolate con il giusto angolo di camber per la tipologia di pneumatici che stiamo utilizzando consiste nell’effettuare alcuni giri di pista per poi rientrare e controllare i valori di temperatura lungo la fascia esterna, quella centrale e quella interna dei 4 pneumatici.
Ricorda: Il guadagno di camber è la variazione dell’angolo di camber dovuto allo spostamento verticale della ruota causato dall’oscillazione della sospensione quando l’auto è in movimento. Nell’immagine seguente si può notare che il sollevamento della ruota ha prodotto un incremento del camber negativo; viceversa, un abbassamento della ruota produrrebbe sul camber l’effetto contrario. Si parla di camber statico quando la campanatura è misurata con l’auto ferma ai box in assetto di marcia. Quando l’auto è in movimento, l’angolo di camber cambia continuamente a causa delle forze create da manovre di guida come accelerazioni, frenate o svolte; in questo caso si parla di camber dinamico. L’angolo di camber dinamico è il totale dell’angolo di camber statico più il guadagno di camber (da aggiungere o sottrarre).
In curva l’entità della variazione dell’angolo di camber delle ruote sterzanti è influenzata anche dall’angolo di caster. Più precisamente la ruota esterna tenderà verso un camber più negativo, mentre la ruota interna verso un camber positivo. Ciò avviene in maniera proporzionale, ovvero maggiore sarà l’angolo di caster e maggiore sarà l’effetto della variazione del camber in curva; anche in questa circostanza si parla di camber dinamico.
La campanatura delle ruote su Assetto Corsa Competizione
Nelle vetture GT3 e GT4, sulle quali è incentrato Assetto Corsa Competizione, è preferibile utilizzare un elevato camber negativo, sia avanti che dietro, in quanto ciò aumenterà l’area di contatto del pneumatico nelle curve ad alto carico. Va notato che il camber negativo può causare un aumento non uniforme della temperatura nelle tre sezioni del pneumatico: esterna (O), centrale (M) ed interna (I).
Quando si regola il camber assicurarsi di mantenere la variazione di temperatura dall’esterno verso l’interno al di sotto dei 9°C per le gomme anteriori e di 5°C per le gomme posteriori.
Di seguito sono elencate le modifiche da apportare all’angolo di convergenza per la risoluzione dei principali problemi di maneggevolezza e prestazionali dell’auto e di usura delle gomme.
Sovrasterzo
- ingresso curva: incrementare il camber negativo al posteriore;
- percorrenza curva: incrementare il camber negativo al posteriore;
- uscita curva: incrementare il camber negativo al posteriore.
Sottosterzo
- ingresso curva: incrementare il camber negativo all’anteriore;
- percorrenza curva: incrementare il camber negativo all’anteriore;
- uscita curva: nessun beneficio dalle regolazioni dell’angolo di camber.
Scarsa velocità di punta
- incrementare il camber negativo (una ruota molto campanata crea meno attriti rispetto a una ruota con campanatura 0°).
Scarsa accelerazione e/o pattinamento alle basse velocità
- ridurre il camber negativo sulle ruote motrici, avvicinandosi allo zero.
Surriscaldamento e/o eccessivo degrado del bordo esterno gomme
- incrementare il camber negativo.
Surriscaldamento e/o eccessivo degrado del bordo interno gomme
- ridurre il camber negativo.
Trinacria Simracing 