I segreti del mestiere sul funzionamento del monoammortizzatore o sospensione posteriore da moto

La sospensione posteriore della moto: ecco cosa c’è da sapere

Il fatto che spesso giacciano quasi del tutto nascoste tra motore, forcellone e ruota, può portarci a sottovalutare o dimenticare l’importanza del monoammortizzatore, del loro funzionamento e di come si effettui il loro set-up. Ecco tutto quello che c’è da sapere sulla posteriore da moto.

Testo: Big Mac Foto: Archivio SBI

Sospensioni: non è la prima volta che ne parliamo e non sarà l’ultima, perché giocano un ruolo importantissimo nella dinamica della moto. In questa puntata dedicata alla tecnica esamineremo il funzionamento della sospensione posteriore da moto, ma non solo spiegando com’è fatta, poiché ci sono diverse caratteristiche che influiscono sul suo comportamento… La lunghezza del forcellone, la posizione del perno del forcellone, il leveraggio del mono, il tipo di ammortizzatore e persino la posizione del cambio e del pignone: tutti elementi che hanno ripercussioni sul comportamento del retrotreno.

Set-up e tipologie

Tra tutte le parti della moto che si possono sostituire o modificare per migliorarne il comportamento dinamico, la sospensione posteriore è probabilmente quella che dà i risultati più netti e tangibili, in particolare se parliamo di mezzi usati, non recentissimi, o anche di modelli nuovi, che però, non nascendo con in mente l’uso in pista o la guida al limite, escono di fabbrica con sospensioni di compromesso. L’esempio più lampante è quello delle tipiche medie e supermedie naked.

Attenzione però, a differenza di quanto succede, ad esempio, quando si cambiano le gomme con altre più performanti, o lo scarico con uno più leggero e rumoroso, non basta montare un ammortizzatore per arrivare automaticamente a sfruttare tutte le potenzialità offerte dalle sue molteplici regolazioni. Occorre procedere alla ricerca del miglior set-up in base alle proprie esigenze di guida, perché… beh, perché non siamo tutti uguali.

Eh sì, per i costruttori di motociclette è una vera sfortuna che i loro clienti siano esseri umani, ovvero soggetti con la sgradevole caratteristica di essere fisicamente diversi tra loro. Ciò significa che gli ingegneri devono progettare moto che, appena uscite di fabbrica, si comportino in modo prevedibile e sicuro. Serve una configurazione standard delle sospensioni che vada bene più o meno per tutti, ma come potrete immaginare, per quanto azzeccata possa essere tale configurazione, sarà sempre e comunque esito di un compromesso, non certo l’optimum ottenibile con ciò che c’è a disposizione.

Come funziona la sospensione posteriore delle moto

Veniamo a noi. Vale sempre la pena ricordare che il principio di base del funzionamento di un ammortizzatore (ma pure di una forcella) è molto semplice, indipendentemente dal prezzo e dalla qualità del prodotto. C’è una molla, che serve ad assorbire gli urti e a sostenere il peso della moto e di chi sta in sella; e ci sono le componenti idrauliche, ovvero degli elementi meccanici che sfruttano la resistenza di un fluido nel passare attraverso a delle “strettoie”, al fine di controllare il comportamento della molla e renderla… meno elastica. Sembra un controsenso, ma è così: l’idraulica di una sospensione serve a ridurre la tendenza della molla a continuare a estendersi e ritrarsi senza controllo in risposta a una sollecitazione.

C’è un’eccezione a questa configurazione, rappresentata dalle “sospensioni attive”. Si tratta di unità interamente idrauliche, che quindi non utilizzano una molla, e se è vero che nel mondo delle due ruote non esistono esempi di loro applicazioni, e dunque non ne parleremo, vale la pena citarle perché a volte vengono confuse con le sospensioni elettroniche che sempre più spesso troviamo sulle moto di serie. In questo caso solo l’idraulica viene regolata elettronicamente in tempo reale, mentre il precarico della molla rimane a gestione manuale (a volte tramite attuatori elettrici). Tecnicamente, dunque, parliamo di unità semi-attive, non “completamente” attive.

Quindi, sulla base del fatto che ci sono solo due elementi fondamentali in una sospensione posteriore da moto – una molla e un sistema idraulico – il succo della questione è che sono anche le prime due cose di cui bisogna capire il funzionamento, visto che sono quelle su cui possiamo andare a intervenire con le regolazioni.

Il precarico e le molle

Abbiamo citato il precarico, ma di cosa si tratta? Semplificando è la regolazione che riguarda la molla e che serve a “preimpostare” una sua compressione sufficiente a sostenere il peso della moto e definire il cosiddetto “sag”, o “abbassamento”, ovvero il valore di cui l’altezza da terra di un certo punto della moto si riduce quando essa è sottoposta al suo solo peso. Se la molla è sufficientemente rigida per il peso della moto, allora avrà bisogno solo di un precarico limitato. Se invece la molla non oppone abbastanza resistenza, il sag sarà eccessivo e servirà precaricare di più per aggiungere più tensione – e viceversa.

Un errore comune è pensare che l’aggiunta di precarico a un ammortizzatore o a una forcella irrigidisca la sospensione: non è così. Tutto ciò che fa è aggiungere tensione alla molla, il che ne ridurrà la corsa disponibile, mantenendo la sospensione più estesa. In questo modo è addirittura possibile aumentare talmente tanto il precarico da modificare l’altezza da terra della moto, il che influirà sulla sua maneggevolezza. La reale rigidità di una sospensione posteriore da moto, dunque, può essere aumentata solo tramite l’adozione di molle più rigide, spesso indicate come molle “più pesanti”.

Tutti i segreti sulle molle

Sempre a proposito di molle, c’è un po’ di gergo da conoscere. Una molla che, una volta rilasciata, si espande di una quantità costante in tutta la sua lunghezza è nota anche come molla a singola velocità o “molla lineare”, e ha la stessa “costante elastica” (di solito misurata in N/mm) per tutta la sua corsa; una “molla progressiva”, invece, ha una costante elastica minore – più “morbida” e con maggiore escursione – nella prima parte della sua corsa, e una maggiore – quindi con più rigidità e minore escursione – per la parte successiva della corsa.

La molla lineare avrà la stessa spaziatura delle spire su tutta la sua lunghezza, mentre le spire su una molla progressiva saranno più vicine a un’estremità e più lontane nell’altra. Le molle progressive sono un incubo da impostare dato che, per loro stessa natura, le loro proprietà elastiche cambiano continuamente. Certo, per l’uso quotidiano, il turismo o il fuoristrada, hanno molto senso, perché consentono di avere la prima parte della corsa più morbida, per offrire comfort, e la parte successiva più rigida, per garantire sostegno su sollecitazioni maggiori, ad esempio quando si viaggia con un passeggero e si finisce in un avvallamento.

Il punto è che ottenere una misura costante nel tempo del sag e del freno idraulico è effettivamente molto difficile su una moto equipaggiata di molle progressive. La guida in pista o la guida veloce su strada richiedono costanza di rendimento e un buon supporto fin dalla primissima trazione della leva del freno; quindi, le molle lineari sono la scelta migliore per chiunque sia interessato anche ad andare forte con la propria moto.

Leveraggi diretti e leveraggi progressivi

Ci sono due modi in cui un ammortizzatore posteriore può essere montato su una moto: il primo è connettendolo direttamente al telaio da una parte e al forcellone dall’altra, come ad esempio sulla Aprilia RS660. Questa è una configurazione a “leveraggio diretto”, con una sola velocità di azionamento della sospensione posteriore da moto, che quindi, normalmente, utilizzerà una molla progressiva. L’altra configurazione è chiamata a “leveraggio progressivo”: in questo caso si collega l’ammortizzatore a un leveraggio che converte il movimento lineare del forcellone in un movimento non lineare dell’ammortizzatore, per ottenere lo stesso effetto di una configurazione diretta con molla progressiva.

Quindi, perché non utilizzare solo la prima configurazione, un leveraggio diretto e una molla progressiva? Perché nel secondo caso si ottiene lo stesso risultato tramite la matematica e la geometria di una leva, piuttosto che tramite la fisica e la forza bruta del leveraggio diretto, il che significa che il sag e lo smorzamento complessivo della sospensione rimarranno coerenti per tutta la corsa dell’ammortizzatore, anche se il suo movimento non sarà lineare con il movimento della ruota posteriore/forcellone.

Come per tutto ciò che riguarda le sospensioni, ci sono dei compromessi per ciascuna configurazione. La prima, a leveraggio diretto, è economica da realizzare e facile da manutenere. La configurazione progressiva, d’altra parte, può utilizzare ammortizzatori con corse molto più brevi; quindi, può essere molto compatta dal punto di vista degli ingombri, cosa molto utile sulle sportive, che hanno sempre meno spazio a disposizione, ma è meccanicamente complessa, necessita di più manutenzione ed è costosa da produrre.

Sag o abbassamento

L’abbassamento, come detto, è la misura della variazione dell’estensione della molla a riposo quando viene sottoposta alla sola massa della moto (sag statico) o a quella della moto più pilota e passeggero/bagaglio (sag dinamico). Misurato in millimetri, è il punto di partenza per il movimento della sospensione posteriore da moto: si desidera che questa abbia una compressione sufficiente per affrontare i dossi e le forze generate in frenata e in curva senza raggiungere il fondo corsa, ma anche un’estensione sufficiente per copiare le irregolarità, far estendere la ruota negli avvallamenti e mantenere il contatto con l’asfalto in accelerazione.

Viene regolato tramite una ghiera filettata che agisce direttamente sulla molla (precarico) o, su sospensioni più vecchie, tramite distanziali. A tal proposito vale la pena dire che sono in tanti quelli che passano la vita a regolare lo smorzamento idraulico, creandosi più problemi che benefici, quando la maggior parte delle volte basterebbe impostare correttamente il sag e assicurarsi che la sospensione lavori bene per tutta la sua corsa per migliorare nettamente il comportamento della moto.

Ovviamente si tratta di un valore che varia a seconda del tipo di moto e di sospensione posteriore; quindi, non è possibile dare indicazioni generiche. Ma in linea di massima, su una moto sportiva con sospensioni racing e set-up corsaiolo, un valore di sag statico sensato potrebbe essere tra i 5 e i 15mm. Per una sportiva stradale con un assetto meno esasperato, invece, siamo tra i 15 e i 30mm.

Freno in compressione

Il freno in compressione è la regolazione che controlla la velocità con cui la molla si comprime sotto carico o quando è soggetta a urti (perché la ruota colpisce un’irregolarità dell’asfalto). Solitamente funziona agendo su una piccola molla posta sopra una pila di lamelle forate, in modo da sollevarla o abbassarla, il che a sua volta facilita o impedisce il passaggio dell’olio idraulico.

Più freno comporta una velocità di compressione minore e meno ne comporta una maggiore. Con troppo freno la molla non potrà reagire abbastanza rapidamente all’impulso, ottenendo, ad esempio, di non filtrare bene le irregolarità o di non far caricare abbastanza velocemente il posteriore in accelerazione, limitando la trazione. Con troppo poco la molla tenderà a schiacciarsi eccessivamente, non fornendo sufficiente sostegno al retrotreno alla riapertura del gas, e facendo perdere direzionalità all’avantreno. Alcune moto hanno la regolazione della compressione ad alta e bassa velocità: alta velocità per gestire le escursioni di maggiore entità, come i dossi della strada, e bassa velocità per gestire il trasferimento del peso della moto in frenata, accelerazione o in curva.

Un dettaglio da tenere presente è che l’aggiunta di molto freno in compressione farà sembrare la sospensione posteriore da moto più rigida, ma la realtà è che la molla sarà così pesantemente frenata da non poter svolgere efficacemente il proprio lavoro. Come detto, solo molle più rigide renderanno la sospensione più rigida.

Freno in estensione

Dall’altro lato, il freno in estensione è la regolazione che controlla la velocità con cui la molla si estende dopo essere stata compressa, e quindi determina la velocità con cui la sospensione torna alla posizione iniziale una volta terminata la sollecitazione a cui è stata sottoposta. Troppo veloce e la sospensione “rimbalzerà” rendendo difficile alla moto ristabilizzarsi in fretta dopo la sollecitazione. Ad esempio, se si perde trazione in caso di forte accelerazione, la moto faticherà a riguadagnare aderenza a causa del “pompaggio” dell’ammortizzatore, ovvero dei cicli di estensione e compressione incontrollati della sospensione , che causeranno un’ulteriore perdita di trazione.

Al contrario, troppo freno in estensione e la molla, dopo la compressione, non potrà tornare nella posizione di riposo in tempo per la compressione successiva, fino a quando alla fine l’ammortizzatore non riuscirà più a estendersi e resterà bloccato. Questo, ad esempio, potrebbe fare sì che il posteriore resti “seduto” in accelerazione, causando del sovrasterzo in uscita di curva.

Regolazioni dell’idraulica

L’unità di misura della quantità di freno idraulico è il “clic” o il “giro”. Alcuni regolatori producono un “clic” avvertibile quando ci si agisce, mentre altri no; quindi, bisogna sempre contare i giri completi del cacciavite o della chiave a brugola che si sta usando. Il punto di partenza è SEMPRE con il registro completamente ruotato in senso orario (chiuso). Nel caso di un sistema con scatti, bisogna ruotare il registro in senso orario fino a quando non girerà più, quindi tornare indietro in senso antiorario fino al primo scatto. Questa è la posizione di “completamente chiuso”, ed è il punto di partenza ogni volta che qualcuno fa riferimento a clic o giri di freno idraulico.

È importante sapere quale sia l’intera corsa del regolatore, quindi una volta trovata la posizione completamente chiusa, serve anche sapere quale sia quella completamente aperta. Se si è preso nota di quanti siano i clic/giri del settaggio corrente contandoli per arrivare alla posizione completamente chiusa, non serve a molto se non si sa a quanti clic/giri corrisponda quella specifica posizione rispetto al totale.

Al variare delle sospensioni, infatti, può variare anche il range di regolazione, ad esempio con 10, 20 o più clic/giri tra il tutto aperto e tutto chiuso. Questo significa che su certe moto 10 clic dal tutto chiuso potrebbero significare pochissimo freno in compressione, se ad esempio il range totale è di 10 o 12, o al contrario molto freno se il range è di 30.

Se non avete preso nota delle impostazioni iniziali prima di cominciare, non fatevi prendere dal panico. Portate semplicemente i regolatori nella posizione di metà strada della gamma disponibile e non sarete tanto lontani dal settaggio originale del costruttore.

Interasse del mono

Un’ulteriore valore che in qualche caso può essere regolato sull’ammortizzatore è l’altezza del retrotreno. Questa può essere modificata tramite un dado nella parte inferiore dell’ammortizzatore o in un’asta filettata di collegamento, che ne estende o riduce la lunghezza complessiva e, così facendo, aumenta o riduce l’altezza della parte posteriore della moto.

Nessuna delle impostazioni di freno idraulico dell’ammortizzatore viene influenzata poiché questa regolazione modifica solo la geometria della moto: un retrotreno più alto la farà voltare più velocemente e le farà mantenere la traiettoria con meno sforzo, ma sarà meno stabile in caso di frenate aggressive. Di converso, un retrotreno basso garantirà una maggiore stabilità in frenata e in curva, rendendo la moto più facile da controllare e complessivamente meno nervosa – motivo per cui i costruttori, di solito, preferiscono impostare l’altezza di fabbrica su valori abbastanza bassi.

L’aumento dell’altezza del retrotreno modifica anche la distribuzione del peso, quindi sarà necessario ricontrollare la misura del sag. L’effetto di alzare la parte posteriore può essere ottenuto anche sfilando la forcella attraverso le piastre di sterzo, ma in questo modo si ridurrà la luce a terra della moto.

Gli altri fattori

Come abbiamo visto ci sono molte variabili in gioco nel funzionamento di un ammortizzatore posteriore – ovviamente il componente chiave dell’intero assetto del retrotreno della moto. E, come non bastasse, ci sono anche altri fattori, esterni alla componente in sé, che più o meno direttamente possono avere un impatto sul suo modo di lavorare.

La semplice sostituzione della corona con una con un numero di denti diverso, ad esempio, cambierà la distanza tra il perno della ruota posteriore e quello del forcellone, il che altererà il rapporto di leva del leveraggio, con conseguenze su tutta la geometria del retrotreno. Una corona più grande comporterà una minore lunghezza del forcellone, con conseguente irrigidimento del posteriore, mentre una più piccola lo renderà più cedevole. Questo è il motivo per cui, se è stata cambiata la rapportatura finale, si vedono i meccanici dei team da corsa aggiungere o rimuovere maglie alla catena, in modo da mantenere la stessa distanza tra ruota posteriore e perno del forcellone, oltre che, naturalmente, mantenere inalterato il passo della moto.

Anche il rapporto tra pignone, perno del forcellone e perno della ruota posteriore è fondamentale. Il costruttore della moto ha già definito queste misure in fase di progetto, ma se si sta realizzando una special o si sta montando un motore su un telaio per il quale non era originariamente progettato, è fondamentale verificare la relazione tra questi tre componenti.

In definitiva, il retrotreno di una moto è molto più del semplice ammortizzatore, e anche se non c’è dubbio che poter contare su un mono di alta gamma migliorerà ogni aspetto del comportamento della ciclistica, proprio perché le tolleranze sono più piccole, i materiali migliori e la precisione di funzionamento maggiore, come detto in precedenza ci sono molti altri fattori in gioco che influenzano il comportamento della moto.

Sospensione posteriore da moto: tutte le tipologie

In sintesi, un normale monoammortizzatore utilizza una pila di lamelle forate che, a seconda di quanta forza viene loro applicata da una molla comandata da un registro a vite, determina la libertà di passaggio dell’olio nel pistone e quindi la quantità di freno idraulico.

Un ammortizzatore a “twin tube” utilizza una seconda camera o “tubo” attorno all’esterno della camera principale, al cui interno si muove il pistone. Lo scopo della seconda camera è quello di riportare l’olio sotto al pistone in fase di compressione, o sopra al pistone in fase di estensione. In questo modo viene eliminato qualsiasi effetto frenante indesiderato, dovuto alla differenza di pressione dell’olio sulle due facce del pistone.

Il concetto di doppio tubo non è niente di nuovo ma è relativamente nuovo nella scena motociclistica; quindi, si trova principalmente negli ammortizzatori di alta gamma come gli Öhlins TTX, gli Showa BFRC, i WP Apex Pro ed i K-Techs DDS Pro. Il tratto distintivo è che ha un diametro abbastanza grande, poi entrambi i regolatori del freno saranno uno accanto all’altro, alla stessa estremità dell’ammortizzatore e avranno accanto un serbatoio di gas ad alta pressione, che serve a mantenere l’olio idraulico sotto pressione per impedirne l’emulsione e la cavitazione.

Una configurazione molto recente che sta appena apparendo sul mercato è quella “through-rod”, o ad asta passante, un ibrido di entrambi i design. È così nuovo che, giustamente, la K-Tech, che sembra esserne il principale pioniere, è ancora piuttosto riservata sui dettagli specifici, ma il principio è che utilizza l’approccio a doppio tubo, più un pacco di lamelle su un pistone molto più grande. I vantaggi chiave sembrano essere una costanza molto maggiore quando l’olio si scalda e un tempo di reazione più rapido quando il pistone cambia direzione, dalla corsa di compressione a quella di estensione.