MotoGP, la tecnica: il confronto tra forcelloni, meglio carbonio o alluminio?

Il forcellone è una parte importante di una MotoGP. Deve resistere a sforzi notevoli pur avendo forti capacità di flessione per favorire l’aderenza. I forcelloni hanno subito alcuni importanti cambiamenti negli ultimi decenni. Il più notevole è stato il passaggio dai modelli classici a quelli invertiti e il cambio di materiale, ovvero dall’alluminio al carbonio. Soffermiamoci su alcuni dettagli importanti.

POSIZIONE E OBIETTIVI

Abbiamo registrato nel tempo la diffusione dei forcelloni in carbonio, ma anche come si è evoluta la posizione dei bracci oscillanti sui prototipi MotoGP. Erano posizionati sopra l’asse del braccio oscillante (posizione classica) e ora sono sotto lo stesso asse (posizione invertita). Questo consente di avere l’ammortizzatore posizionato più in basso, e quindi di liberare spazio sotto la sella per posizionare il serbatoio del carburante.

Un altro obiettivo era aumentare la rigidità torsionale ed il miglior rapporto peso/rigidità torsionale si ottiene con un componente di buone dimensioni, situato vicino all’asse del braccio oscillante e su cui sostenere due triangoli laterali. Infine si concentra il materiale verso l’asse del braccio oscillante anziché verso l’asse della ruota. Questa disposizione consente anche di ridurre al minimo l’impatto del braccio oscillante sulla massa non sospesa.

IL FORCELLONE YAMAHA

Tutti gli occhi nel paddock erano puntati sul forcellone in carbonio Yamaha quando è apparso nella seconda metà della stagione 2019. E’ stato introdotto in  abbinamento con un nuovo scarico.

Il carbonio è un materiale incredibilmente pratico per questo tipo di parti. In effetti, le parti composte da questo materiale sono realizzate sovrapponendo sottili strati di fibra di carbonio. È questo processo di stratificazione che lo rende un materiale ideale per questo tipo di pezzi. Significa che puoi adattare la resistenza del pezzo semplicemente aggiungendo più strati in un’area o persino usando un differente tipo di carbonio.

Quando Yamaha ha provato il suo forcellone in questo materiale, hanno scoperto che il minor peso rendeva il posteriore più preciso in accelerazione e che la moto era più facile da gestire in curva.

IL BRACCIO OSCILLANTE DUCATI

La Ducati è stata la prima fabbrica ad utilizzare i forcelloni in carbonio nell’era moderna. Avevano molte versioni, tutte con i loro vantaggi e svantaggi. Sul forcellone Ducati è interessante notare fino a che punto scende la parte più bassa. Una delle principali differenze tra bracci oscillanti convenzionali e invertiti è che questi ultimi facilitano il controllo della torsione, poiché la linea di flessione si trova sotto il punto di rotazione dell’asse del braccio oscillante.

Torcerli non è consigliabile ad angolazioni elevate. In effetti, se un braccio oscillante dovesse ruotare, cambierebbe l’angolazione della ruota posteriore rispetto all’anteriore, il che causerebbe problemi in curva! Di conseguenza, i tecnici impegnati MotoGP hanno deciso di cambiare i progetti, visto che la velocità delle moto e gli sforzi sul forcellone sono aumentati nel corso degli anni. Inoltre, essendo più rigidi, è necessario meno materiale per ottenere le stesse caratteristiche. Quelli invertiti quindi possono essere più leggeri dei bracci oscillanti convenzionali.

SUZUKI E L’ALLUMINIO

L’alluminio è un materiale più pesante del carbonio e non è altrettanto resistente. Tuttavia, ciò non significa che il forcellone di Suzuki non sia rigido come quello dei suoi concorrenti. Quello che è certo è che la GSX-RR ha un potenziale incredibile in curva. Nel 2019, Jack Miller ha affermato spesso che non riusciva a credere a quanto veloce e stabile potesse essere la Suzuki in curva.

Con il motore in linea 4 cilindri Suzuki e forse un forcellone più convenzionale rispetto a quelli in carbonio dei loro concorrenti, sembra che abbiano trovato un compromesso soddisfacente e che può portare al successo.

NIENTE CARBONIO PER APRILIA

Aprilia è l’altra fabbrica che non utilizza un forcellone in carbonio. Nel 2019 hanno comunque testato diverse versioni in alluminio. Trovare il braccio oscillante perfetto è un affare complicato: la forza verticale deve essere bilanciata con la forza laterale e la flessione per ridurne la torsione. La resistenza verticale è estremamente importante. Il forcellone deve essere abbastanza rigido da resistere alle incredibili forze che lo impegnano durante una grande accelerazione. E non dimentichiamo la frenata…

La forza laterale è cruciale. Il braccio oscillante deve essere abbastanza rigido  da consentire alla moto di girare ad una velocità incredibilmente elevata. Deve anche accompagnare la flessione laterale in modo che possa aiutare le sospensioni ad assorbire gli urti e trovare il giusto grip. Se è troppo girido, ci saranno tanti problemi:  la gomma sarà più stressata e tenderà a al surriscaldamento. Stesso discorso anche in caso di troppa flessione: il pilota avrà la sensazione di una moto instabile, che tende a scivolare.

FORCELLONE ‘MISTERIOSO’ HONDA

Questo è quello che raramente vediamo da vicino a causa delle coperte termiche utilizzate da Honda. Durante i test di preseason del 2020, Ducati ha sperimentato un nuovo forcellone con una trama diversa. Sarebbe interessante vedere la superficie del braccio oscillante Honda per vedere se c’è qualcosa di veramente diverso rispetto agli altri costruttori.

Un altro dettaglio è un piccolo condotto di raffreddamento della pinza del freno posteriore che corre lungo la parte inferiore del forcellone Honda (vedi foto sopra). Dirige l’aria sotto il braccio oscillante e la riporta direttamente alla pinza. Un dettaglio che sembra insignificante, ma che aumenta la capacità di raffreddamento della pinza.

L’alfiere Red Bull KTM Factory Pol Espargaró per esempio l’ha immediatamente adottato, dicendo che favorisce la maneggevolezza, preservando le gomme. Non appena lo provò, lo fece montare sui suoi due prototipi, abbandonando definitivamente il forcellone in alluminio. Alcune aziende poi stanno lavorando su forcelloni stampati in 3D , chissà se un giorno li vedremo in MotoGP!

L’articolo originale di Paul-Emile Viel su paddock-gp