Ribaltamento veicoli: quali sono le cause?

Il ribaltamento dei veicoli è la conseguenza di una serie di fattori che erroneamente si attribuiscono prevalentemente all’altezza di un’auto. Quello che in inglese gli enti per la sicurezza definiscono anche rollover, nei test di ribaltamento può avvenire nelle più svariate situazioni di guida. Ma perché i veicoli si ribaltano? In questo articolo approfondiamo le cause più frequenti del ribaltamento dei veicoli.

RIBALTAMENTO DEI VEICOLI: I TEST SULLA SICUREZZA

Il ribaltamento dei veicoli è solo la conseguenza delle svariate forze dinamiche che agiscono sul sistema veicolo. Un’auto si può ribaltare (o nel gergo anche capottare) anche per una sterzata improvvisa. Ecco perché nei test dell’alce si verifica a quale velocità un’auto diventa difficile da controllare. Ma può verificarsi anche in caso testacoda o sovrasterzo di potenza, piuttosto frequente invece sulle auto a trazione posteriore. Anche per questo negli ultimi anni la sicurezza delle auto cabrio è valutata nei test di rollover. Quest’ultimo test replica esattamente le condizioni di ribaltamento che si verificano più facilmente in un incidente stradale: il ribaltamento con impuntamento (diverso invece dal rollover senza impuntamento).

PERCHE’ I VEICOLI SI RIBALTANO

Il ribaltamento con impuntamento (tripped rollover) avviene quando alla forza trasversale o longitudinale che agisce sul veicolo subentra un vincolo che ne arresta improvvistamente il moto e ne innesca il ribaltamento. Tra le situazioni più frequenti ad esempio ci sono:

– il ribaltamento di un veicolo che ha perso aderenza e scivola lateralmente fino a impattare su un cordolo che innesca il capottamento. È la dinamica replicata nel crash test di rollover;

– il ribaltamento di un veicolo che urta un ostacolo con una delle ruote anteriori (ad esempio un masso o un muretto esterno alla carreggiata) provocandone il ribaltamento;

– poi c’è il ribaltamento più comune tra i veicoli utilizzati in fuoristrada, per superamento dell’angolo massimo di inclinazione laterale.

Researchgate

QUALI VEICOLI SONO PIU’ A RISCHIO RIBALTAMENTO?

Notate che fino ad ora non abbiamo ancora neppure accennato all’altezza dei vicoli che si ribaltano. Semplicemente perché la tendenza al ribaltamento non è solo conseguenza dell’altezza da terra, ma del rapporto tra la larghezza e l’altezza del veicolo che definisce il Fattore Statico di Stabilità (SSF) legato a doppio nodo con il baricentro dell’auto. Senza addentrarci in eccessivi tecnicismi teorici che renderebbero più complessa la comprensione, il fattore di stabilità statica si calcola come:

SSF=Carreggiata / 2 * Altezza del baricentro;

Escludendo peso, distribuzione delle masse, dimensioni degli pneumatici e altri fattori che contribuiscono al ribaltamento dei veicoli, maggiore è l’SSF, minore è il rischio di ribaltamento. Ad esempio:

– Un’auto tradizionale ha in generale un valore SSF > 1,3;

– SUV, pick-up e furgoni hanno solitamente valori di SSF compresi tra 1,00 e 1,30;

– Un autocarro invece ha un valore SSF < 0,9;

L’SSF dà un’immediata, anche se parziale, indicazione sulla tendenza al ribaltamento dei veicoli considerando le due forze principali in gioco:

– La forza F1 che fa ruotare il veicolo e ne causa il ribaltamento (tramite il momento ribaltante M1 di braccio t/2);

– La forza peso F2 che stabilizza il veicolo e ne impedisce il ribaltamento (tramite il momento opposto e stabilizzante M2 di braccio h);

In modo molto immediato, quando M1 supera M2, si innesca il ribaltamento e ciò può avvenire con maggiore probabilità nei veicoli con SSF più basso. Un test dell’Agenzia nazionale per la sicurezza dei trasporti USA, ha confermato che in media un’auto ha il 12% di probabilità di capottarsi in un incidente. Mentre è molto maggiore per pickup (40%) e per i SUV (>40%). Anche se l’unico modo sperimentale per testare la resistenza reale al ribaltamento di un veicolo è sottoporlo alla manovra dell’amo, come si vede nel video qui sotto.