World Champion Poletti Setting Suspension

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Il 'TUBO' di Colombo: un passo avanti nella tecnica delle sospensioni da fuoristrada firmato Poletti.

Testo e foto di Matteo Bacchi

Qualche mese fa siamo stati ospiti di Marco Poletti che ci ha accolto nella sua officina per mostrarci come vengono preparate le ‘sue’ sospensioni e il metodo di lavoro che della sua struttura. In quella occasione ci aveva assicurato una anteprima su un progetto a cui stava lavorando, solo che non era ancora ultimato e quindi avevamo posticipato l’approfondimento. Ecco quindi che nel momento in cui ha finalmente finito i test è arrivata puntuale la chiamata in redazione per approfondire l’argomento.

Grafico TPS Diamo un nome quello di cui stiamo parlando; T.P.S. ovvero Tube Pressure System, cioè un dispositivo semplice e geniale che cerca di andare oltre all’inevitabile compromesso di una forcella da fuoristrada che deve essere morbida per assorbire le irregolarità del fondo ma nel contempo non deve tamponare nell’atterraggio dai salti o nelle buche più profonde. Mentre il lavoro del monoammortizzatore è facilitato dai leveraggi progressivi, la forcella deve ricercare la progressione nei componenti interni e nei sistemi di controllo dell’idraulica. Se le cose fossero così semplici però basterebbe una accurata taratura per risolvere la questione, invece la progressione va ricercata non solo in base all’escursione, ma anche e soprattutto tenendo conto della velocità di affondamento. In particolare, quando si atterra da un salto la velocità di compressione è elevatissima, più di un metro al secondo, così come l’escursione a cui è sottoposta la forcella, e in questo caso la forcella deve essere assolutamente sostenuta da una MAGGIORE idraulica (chiusa) che freni il più possibile la corsa improvvisa verso il finecorsa. Nel contempo, nel caso di una staccata con fondo irregolare, la forcella deve si contenere l’affondamento per non arrivare al fondo corsa ma deve continuare ad assorbire le buche che altrimenti verrebbero trasmesse sulle braccia del pilota. Questo è appunto uno scenario che mette in crisi proprio la forcella ma soprattutto chi deve cercare una taratura e delle regolazioni che riescano in qualche modo a soddisfare le due esigenze opposte, da qui l’ovvio compromesso che spesso non risolve né l'una situazione né l’altra. E’ proprio su questo fronte che Poletti da anni sta concentrando i suoi sforzi visto il suo know-how notevole proprio nel campo delle forcelle da fuoristrada. Il risultato di questi sforzi è proprio il TPS, che abbiamo visto all’opera al banco prova per poter avere il conforto dei risultati numerici oltre che le impressioni sul campo.

Prima di parlare di numeri è bene cercare di capire come è realizzato e su quali principi basa il suo funzionamento. Il dispositivo TPS è un tubo realizzato in plastica con una conicità interna opportunamente calibrata e dei fori per il passaggio dell'olio che sono controllati da una valvola, in pratica un anello sempre di materiale plastico che libero di scorrere va ad aprire i fori di passaggio nella fase di ritorno mentre li mantiene chiusi durante la compressione violenta. Questa valvola è un componente decisamente importante e la sua assenza (le prime versioni del dispositivo TPS ne erano sprovviste) comprometteva il comportamento della forcella nella fase di frenata in quanto l'avantreno non copiava le buche che quindi venivano 'sbattute' direttamente sulle braccia del pilota. Nella fase prototipale Marco Poletti ha fatto moltissime prove per trovare il giusto compromesso tra posizione e dimensione dei fori, tra lunghezza e conicità del tubo testandone di volta in volta il comportamento in condizioni limite grazie ad un pilota del calibro di Matteo Graziani, leader indiscusso dei Rally non solo nostrani. Una volta trovato il giusto compromesso nella situazione reale, viene studiato il funzionamento al banco prova dove vengono cercate le conferme al comportamento avvertito dai piloti e soprattutto viene fatto l'affinamento delle caratteristiche per ottenere il massimo delle prestazioni. E' a questo punto che entriamo in scena noi di Mototecnica visto che abbiamo assistito in prima persona a questa delicata fase facendoci illustrare da Marco Poletti tutte le fasi dei test. Il banco prova è quello presente nel reparto esperienze della Paioli Meccanica spa a Minerbio (BO), ditta che produce forcelle sia di primo equipaggiamento che aftermarket e che con Poletti ha instaurato una collaborazione ben nota ai fuoristradisti più incalliti grazie alle splendide forcelle Paioli by Poletti che vedete ritratte in queste pagine.

La macchina AD AZIONAMENTO IDRAULICO che permette di simulare il funzionamento della forcella e di studiarne il comportamento si chiama Shock Absorber Test System e tramite un software di controllo permette di imporre cicli di movimento alla forcella secondo diverse forme d'onda; sinusoidale, triangolare, quadrata e a rampa. Le letture vengono fatte con una cella di carico superiore che legge come la forcella restituisce il movimento imposto al piedino (e quindi alla ruota) sulla piastra di sterzo (e quindi alle braccia del pilota). Queste letture vengono poi trasposte su un grafico in cui è possibile confrontare i vari cicli e le diverse misurazioni. Il programma che gestisce la macchina di test permette anche di eliminare, sempre via software, la presenza di aria all'interno dello stelo ed anche di trascurare la risposta elastica della molla senza doverla smontare fisicamente dalla forcella. I test vengono svolti su una forcella dotata di TPS e su una dalle caratteristiche identiche sprovvista di TPS, in modo da poter confrontare i due risultati.

Per quel che riguarda l'onda caratteristica, viene utilizzata quella sinusoidale partendo esattamente da metà escursione e imponendo un range di +- 124 mm. Considerando che la forcella ha una escursione di 300 mm, vengono lasciati 52 mm di margine per evitare di arrivare in corrispondenza del cono di finecorsa. Le prove vengono fatte con tre cicli a varie velocità: 25, 50, 100, 200, 300, 500, 1000, 2000 millimetri al secondo, per simulare il comportamente della sospensione alle diverse sollecitazioni a cui è sottoposta nell'utilizzo reale; la velocità più bassa è un modesto affondamento a blanda velocità, mentre la velocità più elevata rappresenta un atterraggio da un salto decisamente violento. Va detto che una prova al banco permette si di misurare strumentalmente il comportamento, ma non riesce a simulare appieno le sollecitazioni reali, ma può solo cercare di imitarle. Già dover scegliere una forma d’onda standard è una semplificazione, ma va anche detto che la stessa velocità imposta in fase di affondamento poi viene imposta anche in fase di ritorno, cosa decisamente poco reale in quanto la velocità di ritorno dipende dalle masse del complesso motocicletta-pilota che in questo caso non è possibile simulare. Va anche specificato che una macchina del genere può sottoporre la sospensione a sollecitazioni assolutamente superiori a quelle possibili, infatti si può arrivare a simulare un colpo singolo con velocità di 5 metri al secondo, in pratica un atterraggio d aun salto spiccato… da un aereo! Iniziando la simulazione, il primo ciclo viene svolto a velocità ridotta in quanto serve al software di gestione per leggere la risposta della molla e quindi offrire la possibilità di annularne il contributo a posteriori; questo primo ciclo viene chiamato di Gas Test.

QUESTO FORSE PUO' CREARE CONFUSIONE…..Procedendo con l’analisi dei risultati, si nota che il solo primo ciclo di verifica è quello attendibile in quanto nei cicli successivi, ad alta velocità, il ritorno imposto dalla macchina non permette all’olio di ritornare correttamente come invece succede nella realtà.

Grafico TPS Guardando i grafici e sovrapponendoli saltano subito all’occhio le caratteristiche del dispositivo. Confrontando i grafici di una sospensione con TPS con una sprovvista alle basse velocità non ci sono in pratica differenze, quindi il dispositivo non entra in gioco almeno fino a movimenti nell’ordine dei 500 mm/sec. Dopo questa soglia il suo intervento cresce progressivamente fino a modificare completamente la fase di compressione alle due velocità superiori (1 e 2 metri al secondo) ma solo nel secondo tratto di escursione. La forcella risulta decisamente più frenata rispetto alla forcella senza TPS nella parte finale dell’escursione, quindi proprio nel caso di un atterraggio da un salto in cui c’è una elevata velocità di affondamento abbinata ad una escursione molto ampia. Un comportamento simile si otterrebbe regolando il pacco lamellare per frenare il movimento dell’olio all’interno dello stelo ma così facendo si avrebbe l’effetto di chiudere il movimento anche nel primo tratto di escursione, quando invece dovrebbe rimanere libero per riuscire a copiare le asperità nella fase delicata della frenata. Per rendere omogenee le misurazioni, è stato curato anche il volume interno dello stelo visto che rimane costante in quanto la quantità di olio compensa l’ingombro del TPS che è di 60 cc, quindi nella forcella con all’interno il tubo del dispositivo sono presenti 340 cc di olio mentre nell’altra ci sono i canonici 400 cc della regolazione standard. Giocando con il livello di olio poi si possono accordare maggiormente le risposte della sospensione dotata di TPS per affinare la taratura in base alle scelte del pilota o alle caratteristiche del tracciato da affrontare.

A questo punto non ci resta che chiedere a Marco Poletti quale sarà la prossima magia che ha in serbo per i suoi più che affezionati clienti!