Le sospensioni Parte V, Ponte Rigido e il De Dion
Giornale Motori
Dopo aver compreso come si articolano le sospensioni all’avantreno delle automobili, ora è il momento di passare al retrotreno. Nella zona posteriore anche per maggiore spazio a disposizione ci sono soluzioni molteplici e differenti schemi. Come sempre ci sono due famiglie di sospensioni, indipendenti ed a ponte rigido o interconnesse. In questa trattazione partiremo da queste ultime essendo quelle che da sempre sono utilizzate per i veicoli, fin dagli albori
Le sospensioni a ponte rigido, come dice il nome stesso, collegano le due ruote posteriori con un elemento rigido. Il sistema cambia nella geometria se la trazione si trova all’anteriore o al posteriore. Nel caso in cui il veicolo sia a trazione anteriore, il ponte rigido è costituito da un elemento che può essere di forma diversa a seconda della scelta del progettista(2) nella foto a lato, che congiunge direttamente i mozzi delle due ruote. La posizione corretta rispetto alla cassa e alla strada è assicurata dal collegamento alla scocca da bracci longitudinali (3,4). Per evitare che il ponte abbia movimenti trasversali od oscillazioni nocive quando viene sollecitato dalle asperità stradali c’è una barra che collega un estremità del ponte direttamente alla cassa, questa barra porta il nome di barra Panhard (1). Gli elementi elastici sono composti da molle e ammortizzatori non necessariamente in un corpo unico, ma che possono anche essere separati. Ci sono casi dove gli elementi elastici sono composti da Balestre, un elemento che persiste ancora su alcune vetture americane anche di grandi prestazioni nonostante sia ritenuto datato come sistema di ammortizzamento. Questo tipo di sistema era visibile sulla gamma Alfa Romeo Alfa Sud e sue derivate Sprint, e Alfa 33 fino agli anni 90 inoltrati.
Uno dei pregi della sospensione a ponte rigido, è quello di avere un peso relativamente contenuto, e di consentire di tenere una geometria fissa, con le ruote posteriori sempre perpendicolare al terreno. Essendo un collegamento rigido tra le due ruote, questo sistema conserva solo discrete capacità di assorbimento delle asperità che inficiano leggermente le caratteristiche di confort per gli occupanti, soprattutto per le asperità secche che arrivano alla scocca. La sua perfetta tenuta geometrica rispetto al terreno inoltre, deve essere coadiuvata da una precisione e un sistema sospensione anteriore particolarmente efficacie, infatti in curva la sua capacità di tenuta scarica sull’avantreno la capacità di resistere alla forza laterale. Molte vetture che usano il ponte rigido hanno un aumento del sottosterzo, una cosa che tutti i progettisti cercano di infondere in un veicolo per il fatto che è molto più facilmente controllabile da un driver anche meno esperto. In sostanza quando si viaggia al limite della tenuta a cedere è sempre prima l’avantreno quando si adotta un retrotreno a ponte rigido. Uno dei sistemi a ponte rigido ancora oggi usato esempio di efficacia di lavoro in simbiosi con l’avantreno è la gamma Opel per Insigna,e Astra. Uno dei limiti del sistema sta proprio nella sua capacità di essere poco modulabile, potendo lavorare con un unica geometria prefissata. Inoltre anche se ha un peso contenuto, non si può dire certo che è di misura contenuta, un ponte rigido con bracci e barra Panhard occupa molto spazio al retrotreno che obbliga ad una progettazione della scocca che sacrifica parte dell’abitabilità e del bagagliaio.
Quando al posteriore ci sono gli organi di trazione, il ponte rigido è composto da un elemento rigido che congiunge i due mozzi all’interno del quale ci sono gli organi di trazione come i semiassi, anche qui si ha un collegamento alla scocca mediante bracci longitudinali, puntoni, e in alcuni casi una barra Panhard che può assumere diverse forme e diverso ancoraggio rispetto a quanto si ha la trazione anteriore. Si tratta di un tipo di sospensione che si adatta molto facilmente alle vetture che hanno gli organi di trazione al posteriore, assicurando una buona trazione e una buona tenuta di strada. Nel caso in cui ci siano potenze elevate si possono avere delle criticità dovute alla stessa rigidità del sistema che non adatta gli angoli alle necessità soprattutto al limite di tenuta.
Come nel caso del sistema per trazione anteriore, in condizioni limite a cedere è per primo l’avantreno. Il driver nel tentare di correggere con un rilascio dell’acceleratore, il retrotreno a ponte rigido potrebbe, avere reazioni che con l’aggiunta della trazione potrebbe innescare brusche reazioni che necessitano di correzioni che sono capacità di un guidatore più esperto della media. Nel caso della trazione posteriore, il ponte rigido ingloba anche gli organi di trazione come differenziale e semiassi diventando di fatto molto pesante con inerzie molto rilevanti in fase di movimento. Questo limita non poco il confort di marcia, amplificando le vibrazioni e le sollecitazioni che arrivano agli occupanti. Uno dei vantaggi rimane il costo molto basso. Questo sistema è ormai pressappoco sparito dalle vetture europee, ma persiste ancora su alcune vetture americane anche di potenza rilevante come le moderne riedizioni di muscle car. Un esempio su tutti erano la generazione do Ford Mustang fino al 2013
C’è un tipo di schema di sospensioni a ponte, che è diventato simbolo di ottima tenuta di strada e di raffinatezza meccanica. Il ponte De Dion. Creato dal costruttore Francese agli albori del 900 sulle vetture che portavano il suo nome, si è sviluppato nelle vetture sportive di varie marche fino agli anni 80. Simbolo particolare delle vetture Alfa Romeo che ha sviluppato il sistema nel suo massimo livello di tenuta di strada. Di fatto viene ancora oggi considerato come un sistema di sospensione posteriore per vetture che hanno la trazione dietro, ottimale, il sistema definitivo. Consiste da due strutture congiunte. Un sistema di collegamento che ha forma ad “U” e un altra di collegamento alla scocca di forma a “V” al posto dei bracci, le quali mediante l’azione di snodi particolari controllano l’escursione verticale delle ruote mantenendole sempre perpendicolari al terreno con una notevole resistenza alle forze laterali anche con notevoli oscillazioni della carrozzeria. Al centro del ponte gli organi meccanici di trasmissione. Nel caso delle vetture Alfa Romeo nel centro del ponte vi era anche la scatola del cambio che messa al posteriore definiva lo schema detto transaxle otteneva una migliore ripartizione dei pesi con motore anteriore dietro l’asse ruota e il cambio al posteriore in blocco con la sospensione.
Il ponte De Dion assicura una precisione di guida indipendentemente da carico a cui è sottoposta la sospensione, garantendo una ottima trazione su ogni tipo di fondo. La stabilità è sempre impeccabile anche quando la vettura presenta un eccessivo rollio in curva, consentendo un utilizzo di ammortizzatori non troppo rigidi per un migliore assorbimento delle asperità per il confort degli occupanti. Uno dei difetti sostanziali è il costo veramente elevato, per la complessità dei componenti della sospensione. Inoltre il sistema occupa ancora più spazio di un normale sistema a ponte rigido e di conseguenza un peso maggiore. Le inerzie maggiori quando viene sollecitata la rende anche particolarmente brusca quando il fondo stradale diventa particolarmente sconnesso, e nel caso di fondo viscido e bagnato.
Per stabilizzare i movimenti del sistema si usa una barra che come la Panhard collega il ponte alla scocca. Ci possono essere delle varianti di quest’ultima quando al centro della stessa viene posto un ulteriore elemento di forma romboidale che la rende ulteriormente flessibile e dividendo la barra i due bracci di collegamento, smorzando al massimo i movimenti trasversali del sistema migliorando la stabilità e le reazioni su fondi viscidi e irregolari. Questa tipologia di barra, viene anche utilizzata anche se più raramente sulle vetture a trazione anteriore. Un particolarità sta nel fatto che questo ponte De Dion non è ancora andato definitivamente in pensione essendo appannaggio di un modello molto popolare come la piccola Smart. Una soluzione che ha permesso di inglobare nel sistema di sospensioni anche tutto il sistema propulsivo e di trazione.
Daniele Amore
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