La capacità di un veicolo di cambiare direzione in modo efficiente e controllato è fondamentale per la sicurezza e la manovrabilità. Che si tratti di una motocicletta che affronta una curva o di un'automobile che si destreggia nel traffico cittadino, la comprensione di "quanto gira lo sterzo" e delle dinamiche ad esso connesse è essenziale. Questo articolo esplora i principi che regolano la sterzata, dal comportamento dinamico dei veicoli a due ruote all'importanza del raggio di sterzata nelle automobili, analizzando i fattori che lo influenzano e il suo impatto sull'esperienza di guida.
Le Dinamiche della Sterzata su Due Ruote: Un Esperimento Intuitivo
Per comprendere appieno le dinamiche della sterzata su un veicolo a due ruote, si può ricorrere a un semplice esperimento mentale, o pratico in un parcheggio deserto. Immaginate di procedere in bicicletta a circa 20 km/h in linea retta. Se si ruota bruscamente il manubrio di qualche grado in senso orario (a destra) e lo si blocca in quella posizione, il mezzo inizia a percorrere una curva verso destra. Questa repentina rotazione del manubrio sbilancia il ciclista a sinistra a causa della forza centrifuga, facendolo percepire sull'orlo della caduta.
Tuttavia, il corpo reagisce istintivamente curvando a sinistra. Questa azione fa sì che la forza centrifuga agisca in senso opposto a prima, bilanciando la forza peso sbilanciata dalla impercettibile curva a destra, stabilendo un equilibrio in piega a sinistra. In questa condizione, pur curvando a sinistra, se si toglie la mano destra dal manubrio e si lascia solo un dito della sinistra, si percepisce la necessità di spingere, di sostenere lo sterzo con la mano sinistra per mantenere un raggio di curvatura costante. Questa forza di spinta, moltiplicata (vettorialmente) per la distanza tra la mano e l'asse di sterzo, rappresenta la coppia che si applica allo sterzo. Essa non dipende dall'angolo di inclinazione dello sterzo ma dalle forze scambiate tra lo pneumatico anteriore e il piano stradale. Con questa coppia, in sostanza, si guida la motocicletta. È importante notare che non è sempre vero che il mezzo si comporti a questo modo, poiché si tratta di spiegazioni intuitive e non strettamente tecniche, ma utili a comprendere i principi di base.
Il Raggio di Sterzata nelle Automobili: Un Fattore Spesso Sottovalutato
Quando si deve acquistare un’auto nuova, sono davvero tanti i fattori da prendere in considerazione. Tra questi, spiccano chiaramente l'estetica, che include la cura degli interni, la forma dei cerchi e il disegno della carrozzeria, e le performance, ovvero la potenza del motore. Non meno importanti sono il fattore economico, la sostenibilità ambientale e il comfort di guida. La soluzione migliore è tenere conto di ognuno di questi elementi e confrontare ciascun dato con le proprie possibilità ed esigenze.
Se si considera, ad esempio, una persona che guida l'auto esclusivamente per andare al lavoro in centro, incontrando difficoltà nel trovare parcheggio, l'aspetto della guidabilità e della facilità di parcheggio assume una rilevanza maggiore rispetto all'estetica e alle performance. In contesti urbani, potersi muovere senza problemi è una grande comodità. Per questo motivo, uno dei fattori che non bisogna assolutamente tralasciare è il raggio di sterzata, nonostante venga spesso trascurato in sede d’acquisto di una nuova auto.
Che cos'è il Raggio di Sterzata?
Il raggio di sterzata non è altro che lo spazio necessario che una vettura percorre per effettuare una svolta di 180 gradi. Possiamo immaginarlo come il raggio del cerchio immaginario che viene tracciato dall’auto quando gira lo sterzo il massimo possibile, come quando si esegue un’inversione a U. Per valutare la facilità di manovra e la guidabilità di un’auto, il raggio di sterzata risulta fondamentale, ma viene spesso tralasciato dagli automobilisti.
Basti pensare quanto possa essere scomodo avere una vettura caratterizzata da un raggio di sterzata molto ampio, cosa ancor più evidente nella vita di tutti i giorni, dato che bisognerà effettuare manovre complicate anche per i parcheggi meno complessi. Un altro contesto ambientale dove questo fattore risulta determinante consiste nei classici tornanti a gomito e, più in generale, nelle strade di montagna. Grazie a un raggio di sterzata di bassa entità, si ha la certezza di riuscire a chiudere più facilmente un tornante stretto nella parte interna, senza dover necessariamente invadere la corsia opposta.
Fattori che Condizionano il Raggio di Sterzata
Sono molteplici gli elementi che vanno a condizionare il raggio di sterzata di una vettura. Il primo in assoluto è senz’ombra di dubbio le dimensioni del veicolo, con la lunghezza su tutte. Chiaramente, maggiore è quest’ultima, maggiore sarà il raggio di sterzata.
In tal senso, risulta determinante anche il cosiddetto angolo di sterzo. Le auto a trazione posteriore, in questo caso, risultano più vantaggiose, in quanto dotate di un elevato angolo di sterzo e, conseguentemente, di un diametro di sterzata decisamente ridotto. Ciò è dovuto al fatto che questa tipologia di vettura ha le ruote anteriori non influenzate dai dispositivi di trazione, i quali portano gli avantreni delle auto a trazione anteriore ad essere meno mobili. In ogni caso, per guidare con tranquillità nella vita di tutti i giorni, non è possibile prescindere dal raggio di sterzata.
Come si Calcola il Raggio di Sterzata?
Calcolare il raggio di sterzata della propria automobile può essere utile per capire quanto deve essere grande un parcheggio condominiale, per capire dove posizionare l’apertura del garage, per insegnare a un inesperto come fare al meglio delle manovre e, più in generale, per prendere confidenza con la vettura. Fortunatamente, farlo è un’operazione tutt’altro che difficile, l’importante è avere a propria disposizione un’area ampia, in cui fare manovre in completa tranquillità, senza essere disturbati da nessuno. I posti migliori potrebbero essere i parcheggi vuoti di uno stadio o di un centro commerciale chiuso.
A questo punto, portatevi con voi del gesso o dei coni di plastica. Per prima cosa posizionate a un lato del parcheggio l’automobile, segnando, con un cono o con un gesso, il lato della ruota esterna, rispetto all’inversione che si intende effettuare. Successivamente, sterzate al massimo il volante e iniziate la manovra, percorrendo un’inversione a 180 gradi, per poi segnare nuovamente con un cono o con il gesso la posizione della ruota anteriore esterna. La distanza tra questi due punti andrà a costituire il diametro di sterzata piccolo, che bisogna dividere per due per ottenere il raggio di sterzata. Per determinare il raggio di sterzata da parete a parete, invece, bisogna considerare la carrozzeria, in quanto deve esserci un’ampia strada tra le due pareti, così da consentire all’auto di eseguire un’inversione a U senza graffi o urti. Ci sono particolari modelli di auto caratterizzati da un raggio di sterzata davvero piccolo.
Rapporto di Sterzo? Come si misura uno STERZO DIRETTO?
Perché un Raggio di Sterzata Ridotto è Importante?
Un ridotto raggio di sterzata conferisce all’auto una superiore facilità di parcheggio e un’agilità elevata, quindi peculiarità davvero importanti per gli automobilisti che guidano frequentemente nel traffico cittadino. Per questa ragione, le city car tendono ad avere un minore angolo di sterzata, rendendole perfette per chi ha l’esigenza di muoversi in spazi angusti e per chi vive in città. D’altronde, può diventare un vero incubo trovare un parcheggio gratis all’interno delle ZTL delle grandi città e fare una sosta, in particolar modo negli orari di punta, dove risulta quasi impossibile. Per affrontare al meglio questa situazione, andrebbe fatta una scelta oculata in fase d’acquisto dell’auto nuova.
Per esempio, le vetture con lunghezza minore di 4 metri, vi assicureranno sicuramente un raggio di sterzata abbastanza piccolo, consentendovi di sfruttare gli spazi a disposizione al meglio, senza dover avere timore di potenziali danni agli specchietti retrovisori o alla carrozzeria, oppure di sconfinare sulla carreggiata. Sono molteplici i marchi che offrono modelli caratterizzati da basso raggio di sterzata, come Peugeot e Citroen, che garantiscono una serie di alternative perfette per consentire ai guidatori di parcheggiare con facilità negli spazi più stretti. Tra i marchi giapponesi segnaliamo Toyota e Mitsubishi, che includono nei loro listini delle ottime vetture per muoversi al meglio nei centri urbani.
Come abbiamo già spiegato nei precedenti paragrafi, il diametro di sterzata e le dimensioni della vettura sono due fattori indispensabili per muoversi negli spazi più trafficati e angusti della città con agilità, pertanto sarebbe utile orientarsi su alcuni modelli specifici, particolarmente comodi per la circolazione degli spazi stretti. Chiaramente, i modelli Smart sono sicuramente quelli più facili da guidare in tal senso, quindi cabrio, Fortwo, Forfour, coupé biposto e le versioni elettriche. La Renault con la Twizy e con la Twingo, di recente offerta anche con propulsione elettrica, hanno avuto un grande successo in tal senso.
Il Rapporto di Sterzo: La Rapidità del Comando
Per gli appassionati e i "Piedi Pesanti", le auto devono essere divertenti da guidare. Sottovalutato ma importantissimo, il rapporto di sterzo - ovvero il rapporto tra i gradi di sterzata del volante e quello delle ruote - è il principale indicatore di rapidità del comando. La stragrande maggioranza delle auto in circolazione si colloca tra il 12:1 e il 20:1. Prendendo ad esempio la BMW Serie 3 G20, un rapporto di 14.1:1 significa che per ogni 14.1 gradi sul volante si ottiene 1 grado di sterzo sulle ruote anteriori.
Logicamente un rapporto di sterzo molto rapido non è l’unico fattore a contribuire. Il dato ovviamente va interpretato anche considerando vari altri fattori come l’assetto, l’architettura delle sospensioni, il telaio e la zona morta del volante che contribuisce enormemente al feeling restituito al guidatore. La proverbiale dinamica di guida dell’Alfa Romeo Giulia è tale sicuramente per la meccanica di primissimo livello e un rapporto di sterzo rapidissimo (11.8:1) ma anche per una zona morta praticamente inesistente che fa sembrare che l’auto si muova con il pensiero.
Il panorama attuale è più complesso di come sembra. Nel caso di rapporti di sterzo variabili, come ad esempio sull’Audi RS6, si hanno valori più "rapidi" agli estremi mentre più "lenti" al centro dello sterzo. Al centro si ha un rapporto di sterzo più "lento" con ingranaggi più ravvicinati che tendono ad allontanarsi verso gli estremi, restituendo un rapporto di sterzo più rapido, utile in manovra e nelle curve strette. Nel primo caso abbiamo specificato i valori con e senza l'optional, nel secondo abbiamo riportato il valore al centro (per rimanere coerenti con le auto a rapporto fisso) e i valori agli estremi tra parentesi. Una BMW Serie 3, ad esempio ha un rapporto di 14.1 (che consideriamo IL buon valore) costante e lo stesso dicasi per l’Alfa Romeo Giulia o la Jaguar XE.
Il Ritorno dello Sterzo: Un Dibattito tra Automobilisti
Il ritorno dello sterzo, ovvero la tendenza del volante a raddrizzarsi dopo una curva, è un aspetto che genera spesso discussioni tra gli automobilisti e che influenza la percezione di guida. Molti utenti hanno notato che alcune vetture, pur dotate di sistemi di assistenza come il Servotronic, tendono a non raddrizzarsi completamente o con la reattività desiderata.
Alcuni percepiscono che lo sterzo "quasi non torna e rimane impostato", come nel caso di chi monta pneumatici di dimensioni specifiche (ad esempio, Nexen N8000 245-40-18) o cerchi da 16 con Michelin Energy, pur avendo verificato che assetto, convergenza e campanatura siano regolari. Questa impressione è condivisa da diversi guidatori, che avrebbero preferito una maggiore sensazione di "apertura" e di ritorno alla posizione diritta.
Il Servotronic, presente in auto come le Audi A6, regola la forza che il servomeccanismo imprime sul piantone per aiutare l'autista in virtù della velocità, ma non è pensato per fare il contrario, ovvero forzare il ritorno. Si ipotizza che il ritorno del volante possa essere attribuito a fenomeni meccanici bilanciati dal ripartitore di coppia anteriore (differenziale) piuttosto che dai servomeccanismi. Potrebbe essere anche un "side-effect" non intenzionale.
Altri suggeriscono che la geometria dell'avantreno sia il principale responsabile, con il servosterzo che in seconda ipotesi mantiene la traiettoria impostata effettuando correzioni. Si è anche ipotizzato che il controllo di trazione, operando minimamente sui freni, possa influenzare il ritorno dello sterzo, e si è suggerito di provare a disattivarlo (ASR OFF) per dei test.
Si è osservato che il cambio dell'olio dello sterzo ha risolto rumori e migliorato la sensazione di rotazione. Alcuni hanno notato che il "braccio a terra negativo" adottato in alcune costruzioni può causare questi fenomeni alla guida.
Le esperienze variano anche in base ai modelli precedenti: chi aveva modelli di auto precedenti (ad esempio, Audi A6 della generazione precedente) si trovava bene con lo sterzo che tornava in posizione da solo, pur essendo meno sensibile e meno propenso a trasmettere le asperità dell'asfalto.
La questione se una gommatura maggiorata migliori o peggiori questo "difetto" è un altro punto di discussione. Non vi è una "causa" univoca, ma piuttosto una "filosofia costruttiva". È stato notato che auto come la BMW 525 avevano un comportamento analogo all'Audi per quanto riguarda il ritorno a zero dello sterzo, mentre altre auto (che per coincidenza non avevano sospensioni McPherson) tornavano velocemente. Questa osservazione suggerisce una possibile correlazione tra il tipo di sospensione e il comportamento del ritorno dello sterzo. Non è sempre vero che il cerchio grande e la spalla bassa migliorino la tenuta di strada, poiché il peso dell'auto grava sulla spalla, che funge anche da ammortizzatore quando portata al limite.