Le sospensioni contrattive possono sostituire in parte la funzione delle barre antirollio, necessarie con le sospensioni convenzionali ma che hanno molteplici effetti collaterali.
Il rollio e il beccheggio asimmetrici, caratteristiche del sistema contrattivo, spostano automaticamente verso il basso il baricentro della vettura durante le curve, le decelerazioni e le riprese, come mostrato in figura migliorando la tenuta e la stabilità.
1)Con la sospensione convenzionale, il rollio in curva fa inclinare il pianale P della vettura, poniamo, di 30 mm sotto il livello statico LS sul lato a e lo fa alzare di 30 mm del lato b.Il rollio è simmetrico e il baricentro G non si sposta.
2)Con la contrattiva, il pianale P scende di 30 mm in
a ma sale soltanto di 10 mm in b. Il rollio è asimmetrico e fa abbassare il baricentro G.3)Con una sospensione convenzionale a rigidezza fortemente progressiva in compressione ( tipica delle F1), P si abbassa in
a di soli 10 mm e sale in b di 30 mm, provocando un innalzamento del baricentro: condizione inaccettabile, che occorre controllare con barre antirollio molto rigide, dannose sotto altri aspetti.4)-5)Analogo confronto tra sospensioni convenzionali 4) e contrattive 5) relativamente ai movimenti longitudinali di beccheggio che si verificano in frenata( abbassamento del muso e innalzamento della coda) o in accelerazione(con reazioni opposte).
Quello di ribassare al limite il centro di gravità è stato uno dei principali obiettivi di tutti gli attuali progettisti della F1, per fronteggiare la riduzione di 20 cm delle carreggiate imposta dal regolamento. Si è ricorsi ad accorgimenti apparentemente irrilevanti pur di guadagnare una frazione di millimetro. La Ferrari, per esempio, ha rimosso le centraline elettroniche , componenti tra le più leggere, dalla consueta sede delle fiancate per collocarle sul pavimento.
La McLaren ha fatto di più: avete notato che è l’unica monoposto con il muso basso? Perché ha accettato il rischio di una penalizzazione aerodinamica per acquisire il sicuro beneficio di una sistemazione meno alta della struttura anteriore e soprattutto delle gambe del pilota. Lo spostamento dinamico del baricentro verso il basso, inerente alla sospensione contrattiva, ha 2comunque effetti nettamente avvertibili sui comportamenti del telaio anche se in una vettura da competizione è estremamente limitato.
Per controllare i movimenti di beccheggio i tecnici della F1 non dispongono neppure del palliativo delle barre antirollio; sono perciò costretti ad irrigidire all’estremo le molle ed inoltre a bloccarne l’estensione con legami meccanici e la compressione con tamponi duri.
A destra: schema di funzionamento di una sospensione con molla in opposizione.
1)A livello statico: molla esterna di sostegno(in verde nel disegno)caricata, molla interna in opposizione(più piccola ma 3 volte più rigida) a riposo.
2)Compressione: Lavora soltanto la molla di sostegno.
3)Estensione: quando l’ammortizzatore supera in allungamento il livello statico, la molla in opposizione comincia a comprimersi. Il tampone di gomma T ammorbidisce il passaggio il passaggio tra le due rigidezze.
Quando però la vettura si abbassa in accelerazione sui tamponi , le ruote perdono ogni capacità di assorbimento delle microasperità della pista, saltellando sulle quali perdono aderenza e pattinano.
Le sospensioni contrattive riducono, invece, il beccheggio, consentendo di utilizzare molle meno rigide che migliorano la trazione.
A sinistra: una sospensione contrattiva di questo tipo (con molla di sostegno e molla in opposozione sovrapposte anzichè coassiali, per ridurre l’ingombro) è stata utilizzata con successo, in gare internazionali , sulla granturismo McLaren BMW F1 GTR.
In basso , secondo ogni evidenza , anche la granturismo da corsa Mercedes CLK GTR è segretamente dotata quest’anno di sospensioni contrattive ( in una versione di costruzione semplificata, con molle in serie).