Figura Quattro: A Guide to Tuning Your Four-Link Suspension System

Nel corso degli anni, i piloti di drag racers con auto da porta sono passati attraverso tutti i tipi di sospensioni. Lift bar, slapper bar, molle Super Stock, leaf link, ladder bar, three-link, four-link, e torque arms (ce ne possono essere anche altri, ma è un inizio). Di tutti i sistemi, il più comune che vedrete oggi è il four-link di uguale lunghezza, probabilmente seguito dalla ladder bar.

Per complicare le cose, c’è stato molto scritto nel corso degli anni riguardo alla configurazione delle sospensioni, alcune giuste e altre sbagliate (alcune molto seriamente sbagliate). Questo ha portato ad ogni sorta di disinformazione, che a sua volta è una cattiva notizia per il pilota. Quello che abbiamo fatto qui è tagliare attraverso il labirinto di informazioni (buone e cattive) e siamo andati direttamente a un esperto stabilito sul soggetto-Jerry Bickel.

Non dovrebbe essere una sorpresa per chiunque legga questo che Bickel ha costruito più della sua giusta quota di auto da corsa vincente campionato, e lui non è certamente estraneo ai sistemi di sospensione tuning. Quello che vedrete qui sotto è il personale punto di vista di Bickel sulle barre ladder e sulle configurazioni a quattro link.

Barre ladder

Cominciamo dall’inizio.

Quando un’auto da corsa si lancia, il retrotreno si avvolge. Lo scopo di un dispositivo di trazione è quello di trasformare quell’avvolgimento in movimento in avanti.

Considera il caso di una ladder bar.

Questo è un semplice dispositivo di forma triangolare che collega la scatola del retrotreno al telaio. La ladder bar previene l’eccessivo avvolgimento delle sospensioni spingendo verso l’alto il telaio nel punto di connessione in avanti (in pratica il punto in cui le barre superiore e inferiore della ladder bar si intersecano). La parte anteriore dell’auto è sollevata o “raccolta” da questa sezione. Di conseguenza, il punto di attacco anteriore è chiamato punto di prelievo. Se l’auto ha due barre della scala (come quasi tutte), ci sono davvero due punti di presa, uno su ogni lato dell’auto (vedi illustrazione #1 sotto).

Illustrazione #1

Considerate cosa succede quando le barre della scala spingono sul telaio nel punto di prelievo. La rispettiva barra su ogni auto spinge anche sui pneumatici e sulle ruote. Questo effettivamente “pianta” le gomme, che a sua volta, fa agganciare l’auto (o almeno, questa è la speranza!).

Tutto ciò ha senso, ma col tempo i piloti hanno scoperto che i cambiamenti nella posizione del punto di prelievo possono avere una notevole influenza sul comportamento del telaio. Se, per esempio, i punti di raccolta erano corti e alti, allora il lancio si rivelava violento. Questo si traduceva regolarmente nell’ovatta delle gomme al momento del lancio. Dopo questo colpo violento iniziale, di solito non c’era un trasferimento di carico sufficiente per mantenere effettivamente la trazione e mantenere le gomme agganciate. Tra un’eccessiva quantità di ovatta accoppiata alla trazione ridotta dopo il violento gancio, i tempi trascorsi possono soffrire (non c’è dubbio, siamo sicuri).

Ecco un’altra cosa da considerare: Una ladder bar con un punto di raccolta corto e alto può anche creare una notevole separazione del corpo durante il lancio. Sembra sicuramente selvaggio, ma può anche risultare in un orrendo allineamento dell’albero di trasmissione, i cui risultati possono rivelarsi disastrosi.

Quindi, invece di un punto di raccolta corto e alto, cosa succederebbe se si avesse un punto di raccolta lungo e basso? Bickel ci dice che questa disposizione tenderà a colpire le gomme in modo meno violento, ma può anche creare un maggiore trasferimento del carico totale alle gomme posteriori. Bickel nota che questa è generalmente una situazione accettabile, ma se si va troppo lontano, il telaio può accovacciarsi eccessivamente o peggio, far tremare le gomme.

La grande domanda con una configurazione della barra della scala è questa: Come si fa a rendere la ladder bar regolabile in modo da poterla sintonizzare da una gamma di punti di raccolta corti e alti a punti di raccolta lunghi e bassi?

Non è così semplice.

Si può realizzare con diverse ladder bar insieme a diverse posizioni di montaggio della ladder bar anteriore. Se si inizia con un quattro link, Bickel nota che è del tutto possibile creare entrambi i punti di raccolta estremi (corto e alto contro lungo e basso). Bickel continua a dirci che le posizioni ideali del punto di raccolta per un’auto da corsa dipendono da molteplici fattori. Ma c’è una verità: tutte le auto da corsa hanno una linea neutra che determina il comportamento del telaio (vedi illustrazione 2 sotto). Se il punto di prelievo si trova intorno a questa linea, la carrozzeria si separerà all’accelerazione. Se il punto di prelievo si trova al di sotto di questa linea neutra, il corpo si accovaccerà.

In una situazione perfetta, il punto di prelievo anteriore dovrebbe essere situato vicino alla linea neutra. Questa configurazione alla fine funzionerà bene e si dimostrerà molto stabile. L’auto non mostrerà né squat, né un eccesso di separazione della carrozzeria. Il dilemma qui è come si fa a capire la posizione della linea di neutralità?

Tipicamente la linea di pensiero afferma che la linea di neutralità di un’auto da corsa può essere determinata estendendo una linea a livello con l’altezza del centro di gravità (CG) fino ad attraversare una linea verticale attraverso il fusello anteriore. La linea neutra è poi rappresentata come una linea diagonale che interseca questa posizione e il centro del punto di contatto pneumatico posteriore-pavimento (vedi illustrazione 3 sotto).

Fin qui tutto bene, ma Bickel sottolinea che ci sono diverse difficoltà con questo metodo. “La maggior parte dei piloti usa la linea centrale dell’albero a camme come altezza del CG, ma senza una misurazione accurata, è impossibile localizzare la linea neutra con precisione.

“Un altro problema con questa teoria tradizionale di localizzazione della linea neutra è che molte auto da corsa di resistenza si fermano con la marcia bassa. Una volta che le gomme anteriori sono in aria, non credo che abbiano un effetto sulla posizione della linea di neutro. L’esperienza ci ha dimostrato che la distanza del punto di prelievo dagli assi posteriori è importante almeno quanto la sua altezza.

“In pratica, trovo che la posizione del punto di prelievo deve essere cambiata, a seconda delle condizioni della pista e delle prestazioni del veicolo. Si dovrebbe fare affidamento sulla teoria convenzionale della linea neutra solo come punto di partenza per il setup delle sospensioni posteriori.”

Centro istantaneo del telaio

Questo cambia le cose, e non abbiamo ancora finito.

Ci serve un’idea di qualcosa chiamato “centro istantaneo.”

Cos’è il centro istantaneo? Il centro istantaneo o “IC” è un punto immaginario intorno al quale il telaio o un membro della sospensione ruota in una data posizione (istantanea). Lo si può trovare semplicemente proiettando le linee lungo i membri della sospensione verso un punto di intersezione (per esempio, le rispettive barre di un quadrilatero). Il punto in cui si intersecano è chiamato centro istantaneo (vedi l’illustrazione 4 qui sotto). Se si esamina il disegno di Jerry Bickel, si può vedere che il four-link ha un centro istantaneo che funge da punto di presa, anche se il punto effettivo è invisibile.

Perché le rispettive staffe che si trovano su qualcosa come un quadrilatero sono sotto carico in accelerazione e in frenata, devono essere robuste. Quando l’auto da corsa accelera, il retrotreno si avvolge, mettendo le barre superiori in tensione mentre quelle inferiori sono tenute in compressione. Quando si frena, le forze si invertono.

Stabilire il centro istantaneo dei quattro link

Quando voi o il vostro costruttore di telai installa il retrotreno nella vostra auto con una configurazione a quattro link, quello è il momento di decidere esattamente quali fori di staffa userete per i link. Le scelte fatte qui determineranno la lunghezza e l’altezza del centro istantaneo. Queste decisioni avranno un impatto finale su come funziona l’auto.

Bickel ci dice che se si spinge il pneumatico verso il basso con troppa forza attraverso la posizione dell’IC, tende a piegare i fianchi, che a sua volta rende scarsa la superficie di contatto. Al contrario, se si applica una forza insufficiente al pneumatico, questo girerà semplicemente senza accelerare la macchina da corsa. Se guardate attentamente l’illustrazione di Bickels (sotto), è facile vedere che ci sono molte possibili posizioni di IC in un quadrilatero. Dovete scegliere quella che funziona meglio per la vostra auto in particolare, ma non è una cosa semplice.

Da dove si comincia?

Bickel offre una spiegazione molto semplice per scegliere i punti di raccolta IC:

“I punti di intersezione lunghi e bassi creano trazione per il tempo più lungo, ma reagiscono lentamente”, ha detto. “Punti di intersezione corti e alti creano trazione per il minor tempo possibile, ma reagiscono velocemente.”

Figurare la lunghezza dell’IC

La prossima cosa da fare è determinare la lunghezza dell’IC.

La lunghezza del centro istantaneo può effettivamente influenzare il tempo di reazione complessivo (auto da corsa + pilota). Bickel afferma che se i vostri tempi di reazione sono buoni, un punto IC lungo (50-60 pollici è generalmente più desiderabile di uno corto (50 pollici o meno). Questo pianterà le gomme senza problemi e le manterrà piantate a lungo. Tuttavia, come abbiamo notato molto prima in questo articolo, se troppa potenza viene applicata a un punto IC lungo, il pneumatico può scuotere.

L’altra considerazione che Bickel ci dice è la quantità di coppia che il vostro motore può fornire alla trasmissione accoppiata con il tipo di pneumatici slick che avete.

“Per esempio, i piloti di auto Pro Mod ad alta potenza spesso usano pneumatici che sono stati inizialmente progettati per sospensioni solide Funny Cars e Top Fuel dragster,” ha detto. “I fianchi di questi pneumatici sono alti e molto flessibili, agendo come una sorta di sistema di sospensione spugnoso. Funzionano meglio quando si limita il movimento posteriore al minimo possibile con un punto IC su o vicino alla linea neutra dell’auto.

“Inoltre, mi piace eseguire un punto IC lungo e basso in un’applicazione come un alto numero di giri, auto con frizione small block a bassa potenza. Questa combinazione sembra aiutare a superare l’impatto del lancio ad alto numero di giri e il motore di solito non ha abbastanza potenza per scuotere le gomme.”

Ricordate quando abbiamo parlato inizialmente della posizione delle barre nel four-link?

Quella posizione rispetto alla linea centrale dell’asse posteriore farà una differenza nelle prestazioni, anche se il punto IC rimane lo stesso. Più la barra superiore è vicina all’alloggiamento, meno l’auto tende ad impennarsi. L’esperienza di Bickel mostra che quando la barra inferiore si trova più in basso nell’auto la sospensione, sembra avere un migliore controllo e contemporaneamente è meno incline a sperimentare il tire shake (vedi illustrazione 6 sotto).

Figurare l’altezza dell’IC

La linea neutra (esaminata in precedenza) scende all’interno dell’auto da davanti a dietro. Bickel dice che se si decide di cambiare la lunghezza dell’IC, si deve cambiare anche l’altezza per mantenere lo stesso rapporto anti-squat.

Quando si parla di altezza del CI, Bickel ha questo da aggiungere:

“Più avanti si sposta il CI, più basso deve essere,” ha detto. Più indietro si sposta l’IC, più alto deve essere.”

Altro cibo per la mente è questo (di nuovo, dalla borsa dei trucchi di Bickel): Le auto con cambio automatico e quelle con cambio manuale a coppia più bassa funzionano meglio quando il punto IC si trova da 1 a 2 pollici sopra la superficie di gara. Le auto con cambio a levetta di grande potenza in genere hanno bisogno di stare da 3 a 7 pollici sopra la superficie di gara.

La linea di fondo qui è che dovete prendere il vostro tempo impostando il four-link per la vostra auto particolare. Come qualsiasi altra parte dell’auto da corsa, Bickel raccomanda di seguire la metodologia di cui sopra e di fare solo un cambiamento alla volta. È molto importante prendere nota delle modifiche.

Si può mettere a punto il vostro four-link.

Non c’è assolutamente nessun voodoo o magia nera.