Qual è la differenza tra masse sospese e masse non sospese?

Gli appassionati di auto, in particolare quelli che corrono, a volte parlano di peso (o peso) "sospeso" e "non sospeso". Cosa significano questi termini?

La molla è il componente della sospensione che trattiene il veicolo e lo protegge, passeggeri e carico dagli urti. Un'auto senza molle non sarebbe molto comoda e presto cadrebbe a pezzi per tremori e urti. I carri trainati da cavalli hanno utilizzato molle per secoli e fin dalla Ford Model T, le molle in metallo erano considerate standard. Oggi, tutte le auto e i camion funzionano con molle a balestra.

Ma quando diciamo che un'auto "corre" sulle molle, non intendiamo veramente l'intera macchina. La parte di qualsiasi automobile o camion sostenuta dalle molle è la sua massa sospesa, e il resto è la sua massa non sospesa.

La differenza tra sospesi e non sospesi

Per capire la differenza, immagina un'auto che avanza fino a quando una delle sue ruote anteriori colpisce un dosso abbastanza grande da consentire a quella ruota di salire verso il corpo dell'auto. Ma man mano che la ruota sale, la carrozzeria può non muoversi molto o per niente perché è isolata dalla ruota che sale verso l'alto da una o più molle; le molle possono comprimersi, consentendo alla carrozzeria di rimanere in posizione mentre la ruota si muove su e giù sotto di essa. Ecco la differenza: la carrozzeria dell'auto e tutto ciò che ad essa è saldamente agganciato sono molleggiate, cioè isolate dalle ruote da molle comprimibili; le gomme, le ruote e tutto ciò che è attaccato direttamente ad esse non sono molleggiate, il che significa che le molle non impediscono loro di muoversi quando l'auto sale o scende per strada.

Quasi la totalità di un'auto tipica è una massa sospesa perché quasi ogni parte di essa è saldamente attaccata alla carrozzeria. Oltre alla carrozzeria stessa, che comprende tutti gli altri componenti strutturali o del telaio, il motore e la trasmissione, gli interni e, ovviamente, i passeggeri e il carico.

E le masse non sospese? I seguenti non sono sospesi:

• Pneumatici

• Ruote

• Cuscinetti e mozzi delle ruote (parti su cui ruotano le ruote)

• Unità freno (sulla maggior parte dei veicoli)

• Sui veicoli con asse motore continuo, a volte indicato come asse motore, il gruppo assale (compreso il differenziale) si muove con le ruote posteriori ed è quindi non sospeso.

Non è una lunga lista, soprattutto per le auto con sospensione posteriore indipendente (cioè non un asse solido) la massa non sospesa è solo una piccola frazione del peso totale.

Parti semi-molleggiate

C'è una difficoltà: alcuni pesi sono in parte sospesi e in parte non sospesi. Si consideri, ad esempio, un albero fissato a un'estremità alla trasmissione e all'altra estremità alla ruota ("semialbero"); quando la ruota si alza e la scatola e la trasmissione no, un'estremità dell'albero si muove e l'altra no, quindi il centro dell'albero si muove, ma non tanto quanto la ruota. Le parti che devono muoversi con la ruota ma non così lontano sono chiamate parzialmente sospese, semi-ammortizzate o ibride. Tipiche parti semi-mollate includono:

• Le molle stesse
• Ammortizzatori e puntoni
• Bracci di controllo e alcune altre parti della sospensione
• Mezzi alberi e alcuni alberi cardanici
• Alcune parti del sistema di sterzo, come il fuso a snodo

Perché tutto questo è importante? Se la maggior parte della massa del veicolo non è sospesa, è più difficile mantenere gli pneumatici sulla strada quando si guida su dossi perché le molle devono esercitare più forza per spostarli. Pertanto, è sempre desiderabile avere un rapporto tra massa sospesa e non sospesa elevato, e questo è particolarmente importante per i veicoli che devono manovrare bene alle alte velocità. Quindi le squadre da corsa riducono le masse non sospese, ad esempio utilizzando cerchi in lega di magnesio leggeri ma sottili, e gli ingegneri cercano di progettare le sospensioni con il minor peso non sospeso possibile. Per questo alcune vetture, come la Jaguar E del 1961-75, utilizzavano i freni montati non sul mozzo della ruota, ma sull'estremità interna del semiasse: tutto questo per ridurre le masse non sospese.

Si noti che la massa non sospesa o la massa a volte viene confusa con la massa rotante perché alcune parti (pneumatici, ruote, la maggior parte dei dischi dei freni) rientrano in entrambe le categorie e perché i motociclisti vogliono ridurle entrambe. Ma non è la stessa cosa. La massa rotante è quello che sembra, tutto ciò che deve ruotare quando l'auto si muove in avanti, ad esempio il fuso a snodo non è sospeso ma non ruota, e il semiasse ruota ma è solo parzialmente non sospeso. Meno peso non sospeso migliora la maneggevolezza e talvolta la trazione, mentre la riduzione del peso rotante migliora l'accelerazione.