Effetti della convergenza

Bisogna distinguere gli effetti della convergenza in tre casi: in rettilineo, durante i trasferimenti di carico (accelerazione, frenata, aumento o diminuzione dell'accelerazione laterale), e durante le curve a velocità e accelerazione laterale costante (lunghi curvoni a velocità costante).

Durante i trasferimenti di carico, in generale la convergenza aperta velocizza le reazioni della vettura e riduce la stabilità, in particolare sull'asse interessato dalla modifica della convergenza, e in particolare nel momento in cui c'è più carico verticale su quell'asse; viceversa quella chiusa.

Quindi una convergenza aperta all'anteriore tende a rendere più veloci le reazioni dell'anteriore soprattutto durante l'inserimento in curva (in cui a causa della frenata c'è più carico verticale sulle gomme anteriori); una convergenza chiusa al posteriore invece tende a rendere più lente le reazioni al posteriore, e quindi a stabilizzare il retrotreno soprattutto in uscita di curva (in quanto grazie all'accelerazione c'è un trasferimento di carico sul posteriore).

In condizioni costanti, a centro curva, quando il trasferimento di carico longitudinale si annulla le cose sono un po' più complicate, soprattutto all'anteriore, in quanto gli effetti di sterzatura prendono il sopravvento sugli effetti stabilizzanti/destabilizzanti. In questo caso (ma l'effetto dipende moltissimo dallo slip angle delle gomme) all'anteriore una convergenza aperta va a ridurre l'effetto di sterzatura della ruota esterna e va a contrastare l'effetto dell'angolo di Ackermann, e quindi può causare sottosterzo - un po' "in contrasto" con il miglioramento di inserimento; viceversa una convergenza chiusa, che peggiora il sottosterzo in inserimento, può portare a più sovrasterzo nella fase centrale di un lungo curvone.

Al posteriore invece una convergenza aperta (negativa) genera un effetto di sterzatura che favorisce la rotazione della vettura (se ci pensi, se "apri" la convergenza dietro, e fai un curvone a sinistra, la ruota posteriore destra su cui va a finire tutto il carico verticale punta verso l'esterno della curva e quindi fa "partire" il retrotreno), "in concordanza" con l'effetto di destabilizzazione che si ha in uscita di curva.

Riassumendo, al posteriore le cose sono più semplici: una convergenza chiusa aumenta la stabilità, e quindi il sottosterzo nei transitori, e anche il sottosterzo a centro curva. All'anteriore invece l'effetto che si ha a centro curva è teoricamente opposto a quello che si ha in inserimento. In realtà a seconda del tipo di gomme e di vettura, succede spesso che, almeno per angoli non troppo elevati, l'effetto a centro curva è molto meno importante dell'effetto in inserimento in curva, quindi la convergenza viene regolata soprattutto in funzione dell'inserimento.

In rettilineo, più la convergenza è prossima allo zero (neutra), meno attrito si genera perché la direzione di rotolamento della ruota coincide con quella della vettura. Questo significa che utilizzare elevati angoli di convergenza (non importa se negativi o positivi) causa una riduzione di velocità massima, un aumento di consumo di carburante (lieve), un maggior riscaldamento delle gomme e (di solito) una maggiore usura. In caso di convergenza aperta (negativa) si tende a scaldare/usurare maggiormente l'interno della gomma, in caso di convergenza chiusa (positiva), si tende a scaldare/usurare maggiormente l'esterno. Quindi qualora la distribuzione delle temperature delle gomme, o la loro usura, risultino elementi critici della messa a punto della vettura, è necessario prestarvi attenzione nel decidere le regolazioni della convergenza.

Variazioni della convergenza

Con vetture che hanno sospensioni montate su silent block (auto stradali e auto da corsa poco preparate, es. gruppi N) e con schemi di sospensione convenzionali, in caso di accelerazione e frenata a causa della deformabilità dei silent block si verificano fenomeni di modifica della convergenza: la forza frenante fa si che la convergenza si apra maggiormente su entrambi gli assi in frenata (in particolare all'anteriore) riducendo la stabilità della vettura, e in accelerazione la trazione fa si che la convergenza si chiuda sulle ruote motrici. Su alcune vetture con sospensioni molto raffinate questi effetti sono stati controllati o addirittura invertiti, giocando con i punti di attacco di schemi di sospensione multilink e con la differente dimensione e durezza dei vari silent blocks; in vetture da corsa più preparate (gruppi A, Formula, Prototipi) al posto dei silent block le sospensioni sono montate su uniballs indeformabili, per cui tali variazioni di geometria sono più limitate.

Regolazioni tipiche

Con le vetture da corsa a trazione posteriore solitamente si usa la convergenza anteriore aperta (negativa) per migliorare l'inserimento in curva, e posteriore neutra o positiva (chiusa) per avere una macchina più stabile in accelerazione. Con tali vetture la convergenza anteriore può essere usata neutra, o addirittura leggermente positiva se ci sono gravi problemi di instabilità in frenata, ma solo in rari casi - anche perché di solito si preferisce risolvere il problema di instabilità in frenata curandolo "alla fonte", che difficilmente è la convergenza, ma più spesso può essere un problema di aerodinamica, di ripartizione della frenata, di raffreddamento dei freni, di ammortizzatori/tamponi/terza molla, o anche di geometrie delle sospensioni (antidive, antilift, antisquat, altezza dei centri di rollio). La convergenza posteriore negativa (aperta) su una vettura da corsa a trazione posteriore non si usa praticamente mai: questo perché avendo sospensioni montate su uniballs non si verifica l'effetto di chiusura della convergenza dato dall'accelerazione che ci sarebbe su una vettura stradale, quindi durante l'accelerazione il carico si sposta al posteriore e all'esterno, dando sempre più influenza alla ruota posteriore esterna, che è "sterzata" dalla convergenza aperta proprio verso l'esterno della curva, e "spinge" il posteriore all'esterno e la macchina verso un testacoda.

Con le auto da corsa a trazione anteriore c'è spesso un problema di sottosterzo cronico, soprattutto in accelerazione. Per questo su tali vetture la convergenza anteriore solitamente è neutra (per stressare il meno possibile le ruote anteriori) - ma può essere sia positiva sia negativa, in funzione del comportamento della vettura in inserimento - mentre la convergenza posteriore può essere neutra ma anche positiva, per generare un effetto di sterzatura al retrotreno che aiuti a ridurre il sottosterzo.

 

La regolazione della convergenza varia anche in funzione del tipo di auto e di come
vengono regolate le sospensioni.

su un auto con baricentro molto basso si tende ad impostare convergenze neutre
o leggermente aperte all'anteriore.

Su auto con baricentro alto tipo berlina si tende ad impostare convergenze
leggermente chiuse.

Un altra variabile é la rigidezza delle sospensioni e delle barre anti rollio.

In pratica dipende da quale delle due ruote anteriori sopporta il maggior carico verticale
nella fase inserimento/appoggio.

Per auto con baricentro alto che tendono a scaricare completamente la ruota
interna alla curva in inserimento/appoggio si preferisce chiudere la
convergenza anteriore per aiutare l'auto a sterzare.