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 I vantaggi dei cerchi alleggeriti, meglio carbonio, magnesio o alluminio?

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MessaggioTitolo: I vantaggi dei cerchi alleggeriti, meglio carbonio, magnesio o alluminio?   I vantaggi dei cerchi alleggeriti, meglio carbonio, magnesio o alluminio? EmptyLun Ott 21, 2013 8:31 am

FONTE: [Devi essere iscritto e connesso per vedere questo link]

La sostituzione dei cerchi di serie con un paio alleggeriti è forse l’intervento che modifica piu’ radicalmente il comportamento della moto. Spesso, purtroppo, nello scegliere gli interventi per migliorare le prestazioni (intese in senso lato) si tende a sottovalutare il fatto che il risparmio di peso è importante tanto quanto (se non di piu’) l’incremento della potenza.

In particolare se andiamo a considerare il rapporto Costi/Benefici una coppia di cerchi in magnesio, alluminio o carbonio è l’acquisto migliore che si possa fare…perché?

Perché le ruote sono masse non sospese e masse rotanti…che significa? Senza addentrarci in disquisizioni puramente fisiche ci basta sapere che per masse non sospese si intende, parlando in maniera grossolana, tutte quelle parti che si trovano al di sotto degli ammortizzatori. In particolare per una moto si parla quindi degli pneumatici, dei cerchi, dei dischi freni, delle pinze ecc ecc. Contenere il peso di questi elementi è cruciale per migliorare la dinamica dei veicoli (basti pensare alle sospensioni push rod delle F1), generalmente il rapporto rispetto alle masse sospese e di circa 5:1 (in maniera molto empirica), ovvero risparmiare 1kg su una massa non sospesa equivale a risparmiare 5kg su una massa sospesa. Salta subito all’ occhio quindi che riuscire a limare anche solo qualche centinaio di grammi sui cerchi è cosa non da poco.
Per quanto riguarda il discorso delle masse rotanti proviamo a fare qualche semplice calcolo per meglio comprendere i fattori in gioco. Qualsiasi oggetto che ha una massa e che si muove ad una velocità ha una certa energia. Se si sposta una ruota (ferma, non in rotazione) ad una certa velocità, l’energia può essere calcolata con la formula seguente:

E = ½ m v2

Dove m è la massa e v è la velocità a cui si muove la ruota.

Se invece la ruota sta ruotando, scusate il gioco di parole, l’energia totale è costituita da due componenti, vale a dire la componente di traslazione (il movimento) e la componente di rotazione. In questo caso la nuova formula(semplificando il discorso) è simile alla seguente:

E = ½ m v2 + ½ J w2

Dove J è il momento di inerzia e w sono le rotazioni al secondo.

L’inerzia di rotazione è costituita dalla massa dell’oggetto e la distanza del suo baricentro dall’asse di rotazione. Ricordiamo l’effetto del volano: più la massa è lontana dall’asse, più energia serve per farla accelerare o frenarla.
Vi siete persi? Niente paura, il discorso è piu’ semplice di quel che sembra, prendete ad esempio, la ruota di una bicicletta tenendola dal mozzo. A ruota ferma provate a inclinarla a destra o a sinistra, vi accorgerete che è necessario un certo “sforzo” per compiere questo movimento. Se provate a fare la stessa cosa mente la ruota gira vi accorgerete che è necessario uno sforzo maggiore, ecco qua spiegato in maniera maccheronica l’effetto della rotazione nel calcolo dell’energia. Quindi oltre alla leggerezza è importante anche l’accentramento delle masse in corrispondenza dell’asse di rotazione, per un cerchio quindi è importante che la maggior parte del peso sia concentrata sul mozzo piuttosto che sulla circonferenza.

Ad esempio, la BST ha realizzato un test interno nel quale ha comparato i pesi e le inerzie dei propri cerchi in carbonio rispetto alla concorrenza.

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Si nota che in alcuni casi al variare del peso l’inerzia resta uguale.

Ma tutto cio’ in che modo si traduce in prestazioni?
- in staccata: i freni devono agire su un peso inferiore, quindi la loro azione sarà piu’ efficace;
- in ingresso curva: aumenta la maneggevolezza, riducendo l’effetto giroscopico la moto cambia direzione più facilmente;
- in accelerazione: la massa complessiva è minore, l’inerzia è minore quindi l’accelerazione sarà migliore.
Inoltre anche le sospensioni lavoreranno meglio, dovendo smorzare e controllare una massa minore.

Le aziende leader del settore propongono diverse soluzioni, sia in termini di materiale sia in termini di tecniche di lavorazione.

I cerchi in alluminio vengono realizzati generalmente per forgiatura e sono i meno “nobili” del panorama, sicuramente sono i piu’ indicati per un utilizzo misto strada/pista per via della loro maggiore resistenza. Per un uso strettamente pistaiolo il magnesio è la scelta migliore, ottenuti sia per forgiatura sia per fusione offrono il top delle prestazioni. Anche se non dichiarato ufficialmente i cerchi in magnesio hanno una vita utile non infinita…tuttavia alcune aziende propongono cerchi in magnesio anche omologati per uso stradale.

Una scelta differente potrebbe essere quella dei cerchi in carbonio, in questo caso il risparmio di peso è il maggiore ma per la loro delicatezza sono sconsigliabili su strada (anche se omologati).

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