Incidenza ruote: perché l’auto tira sul dritto?

Nella nostra analisi dei principali angoli caratteristici dell’assetto geometrico dell’auto abbiamo già descritto i concetti di convergenza, equilibratura e campanatura ruote. Questa settimana esaminiamo l’angolo d’incidenza (in gergo definito “caster”). Questo parametro è meno noto degli altri ma i suoi effetti sono ben avvertibili dagli automobilisti che spesso lamentano un lento riallineamento delle ruote o l’auto che tira a destra o a sinistra. Vediamo in dettaglio gli effetti di questo importante valore geometrico e quando è possibile registrarlo.

Articolo pubblicato da Bruno Pellegrini il 24 aprile 2016 e aggiornato l’8 ottobre 2020

AUTO-ALLINEAMENTO RUOTE

L’angolo d’incidenza, espresso in gradi, è formato dall’asse di rotazione (o di sterzata) passante dai perni del portamozzo rispetto alla verticale al terreno passante per il centro ruota (vedi schema sotto). Tale inclinazione la troviamo anche nella forcella anteriore  delle moto o delle bici e, nel caso sia positiva, ha un effetto stabilizzante in rettilineo e auto-raddrizzante sulle ruote e di conseguenza del volante al termine di una sterzata. L’incidenza è positiva quando il prolungamento virtuale dell’asse di sterzata incontra il suolo in posizione avanzata rispetto al punto di contatto del pneumatico al terreno. Questa condizione rappresenta la norma per i veicoli o 4 e a 2 ruote. Nell’ambito del settore auto l’incidenza si esprime, come detto, in gradi angolari, mentre per le moto, oltre all’inclinazione della forcella (in gradi) si preferisce definire anche l’avancorsa (misurata in mm) che corrisponde alla distanza tra il punto di contatto della ruota anteriore al terreno ed il punto d’intersezione dell’asse di sterzo al suolo. Per le auto, tale distanza è chiamato braccio a terra longitudinale. L’effetto di auto-allineamento delle ruote con incidenza positiva si spiega con il sollevamento, in fase di sterzata, che subisce l’avantreno. Cessata l’azione sterzante, il peso del veicolo gravante sull’avantreno riporterà nuovamente le ruote nella posizione iniziale generando un momento stabilizzante. Questo effetto è tanto più evidente, quanto più la vettura è pesante e alto l’angolo d’incidenza. Inoltre, al crescere del “caster”, aumenta la differenza di campanatura fra le ruote anteriori quando queste vengono sterzate.

INCIDENZA REATTIVA DELLE RUOTE

Il valore dell’incidenza durante la marcia non resta sempre costante poiché, oltre che in curva, in fase di frenata decisa o di accelerazione, la sospensione anteriore reagisce al  trasferimento di carico comprimendosi nel primo caso o estendendosi nel secondo.  Tale escursione provoca una riduzione o un aumento dell’incidenza (incidenza reattiva). Anche l’eccessivo carico sul posteriore della vettura (passeggeri + bagagli pesanti) causa una riduzione dell’angolo d’incidenza.Gli angoli d’incidenza delle due ruote anteriori, in marcia rettilinea, devono essere il più possibile uguali con tolleranze molto strette dell’ordine di frazioni di grado. Differenze anche minime possono provocare scarsa direzionalità del veicolo e fastidiose derive. In questi casi la vettura tende a deviare in marcia rettilinea verso il lato in cui l’angolo d’incidenza è minore.

CAUSE E SINTOMI DI UN’AUTO CHE TIRA A DESTRA O SINISTRA

Ma quali possono essere le cause di un angolo d’incidenza fuori norma? Generalmente queste sono dovute a deformazioni da urti contro marciapiedi o in una profonda buca stradale. Talvolta il problema si manifesta dopo una riparazione di carrozzeria non a regola d’arte che abbia coinvolto i passaruota anteriori interni, gli organi di sospensione o la scatola guida. Più raramente una difformità dei valori d’incidenza può derivare da eccessive tolleranze in fase di produzione. Il principale segno premonitore di una incidenza anomala è il fenomeno della deriva, cioè quando la vettura su strada rettilinea tende a deviare a destra o a sinistra e per contrastare tale comportamento necessitano correzioni con il volante. In secondo luogo, si possono notare usure anomale sui bordi esterni o interni degli pneumatici. Anche una risposta non uniforme nelle sterzate a destra o a sinistra può essere un campanello d’allarme.

QUANDO E’ REGOLABILE

Su gran parte delle vetture moderne  l’incidenza non è regolabile. Quindi se tale valore risulta fuori norma si dovrà tentare una correzione sostituendo il braccio inferiore di sospensione, i silentblock se danneggiati o snervati o il montante (schema Mc Pherson). Nei casi più difficili, il telaietto supplementare di sostegno delle sospensioni (qualora presente). Lavori che richiedono l’intervento di officine di provata esperienza. La regolazione dell’incidenza si può effettuare tramite registri eccentrici con fori asolati o con spessori calibrati da aggiungere o togliere negli attacchi dei bracci di sospensione per far avanzare o arretrare la ruota in senso longitudinale ed ottenere così il corretto valore d’incidenza. Con la vettura su un banco assetto ruote si misura l’angolo d’incidenza ruotando di 10-20 gradi i piatti oscillanti su cui poggiano le ruote anteriori. E’ buona norma regolare l’incidenza prima della campanatura. Un’incidenza accentuata avrà come effetto un aumento della direzionalità in rettilineo e in inserimento in curve veloci. Viceversa, un angolo d’incidenza modesto favorisce l’agilità nelle curve lente ma diminuisce la direzionalità sul dritto.