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I movimenti del pilota: ecco come influenzano la guida della moto

- Grazie agli esperti del Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano, scopriamo l'importanza dello studio dei movimenti del pilota in sella alla moto
I movimenti del pilota: ecco come influenzano la guida della moto

Siamo stati nuovamente in visita al Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano per approfondire altre tematiche legate alla moto. In passato ci eravamo occupati della Ricarica Wireless, illustrata dal professor Francesco Castelli Dezza e dal ricercatore Davide Tarsitano.  
Oggi analizziamo e cerchiamo di rendere comprensibili a tutti una serie di studi accademici che hanno una forte incidenza nel nostro vivere quotidianamente la moto.
In particolare  cercheremo di spiegare le differenze di prestazioni del veicolo qualora  il guidatore muova o non muova  la parte superiore del corpo; inoltre analizzeremo qual è l’influenza di differenti stili di guida sul comportamento della moto.

Per farlo abbiamo incontrato al Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano l'ingegnere Marco Ezio Pezzola, che ci ha illustrato le attività di ricerca inerenti la dinamica del veicolo a due ruote in essere. Marco collabora con il Road vehicle dynamics research group del Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano, coordinato dal professor Federico Cheli.
Nel 2004 ha fondato, con la collega Elisabetta Leo,  SI - Soluzioni Ingegneria, una società altamente specializzata nell'innovazione tecnologica legata in particolare alla dinamica del veicolo. L'ingegner Pezzola ha al suo attivo tre brevetti internazionali in questa area.

Il professore Pezzola in sella alla MV Agusta F4 utilizzata nei test dinamici
Il professore Pezzola in sella alla MV Agusta F4 utilizzata nei test dinamici

La dinamica della moto

Il team, nel quale lavora l'ingegner Pezzola, svolge studi di alto livello, molto lontani dalla facile comprensione dei non addetti del settore. Le equazioni differenziali sono il pane quotidiano e i movimenti che tutti i giorni facciamo sulle nostre due ruote  vengono descritti da una serie  di righe e di caratteri per lo più incomprensibili, che però servono all’industria motociclistica per progredire nella conoscenza e nello sviluppo del  proprio settore. 
Gli ingegneri motociclisti, dediti alla ricerca universitaria, sembrano vivere la loro passione su un crinale tra l’estrema sofisticazione del loro know-how e le più consuete sfaccettature della passione per il motociclismo, dal tifare Valentino Rossi al partecipare ai raduni.

Potevamo stupirvi con effetti speciali ed equazioni mirabolanti, ma non lo facciamo perché non è il nostro mestiere e non ne siamo in grado, ma dai lavori di ricerca in corso al Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano abbiamo tratto gli spunti per presentare alcune nozioni fondamentali della dinamica della motocicletta, provando a riassumerli in forma basilare e semplice.
Tratteremo, nell'ordine, l'influenza del pilota, il confort e infine la stabilità.

 

 Più il pilota è esperto più tende ad inclinarsi verso la curva in modo da diminuire la coppia e migliorare la maneggevolezza
Più il pilota è esperto più tende ad inclinarsi verso la curva in modo da diminuire la coppia e migliorare la maneggevolezza

L’influenza del pilota. Questione di stile

Tra i recenti temi di ricerca, alcuni hanno avuto l’obiettivo di analizzare come i movimenti del pilota influenzino il comportamento della moto. Già altri studi si sono concentrati su tale argomento, ma più con un approccio numerico, ossia con modelli di simulazione, più o meno evoluti. Il team di ricerca della Facoltà di Milano si è invece cimentato con un approccio sperimentale utilizzando una vera moto sportiva (MV Augusta F4 1000).

Nel caso di prove sperimentali è relativamente facile misurare tutti i necessari parametri della moto, mentre misurare i movimenti del corpo è il vero punto di sfida. Un po’ come nelle più moderne console dei videogame, si è scelto di utilizzare un riconoscimento visivo del corpo tramite un bersaglio fisso sulla schiena del pilota e una macchina fotografica.

Rispetto alle auto il pilota ha un ruolo ben più influente sul sistema, per prima cosa a causa del rapporto di massa e volume tra pilota e moto
Rispetto alle auto il pilota ha un ruolo ben più influente sul sistema, per prima cosa a causa del rapporto di massa e volume tra pilota e moto

Sono stati eseguiti due tipi di test: il primo ha esaminato le differenze di prestazioni del veicolo qualora  il guidatore muova o non muova  la parte superiore del suo corpo, il secondo test ha studiato l’influenza di differenti stili di guida e differenti piloti sulle performance della moto.

Per rendere analitiche queste misure, si è proceduto selezionando i criteri necessari a garantire ripetibilità e significatività delle varie misure, nel concreto si sono scelti i tipi di manovra e tracciati da usare (steering pad e doppio cambio di corsia), e i diversi piloti (cinque categorie diverse per peso, altezza, ed esperienza di guida). Durante l'analisi, le grandezze fisiche principali della dinamica del sistema sono state sintetizzate mediante indici derivanti da precedenti studi o sviluppati specificamente per questo lavoro.

La possibilità di misurare i movimenti del pilota, ha contribuito a sviluppare una metodologia basata su indici adatti ad analizzare come il pilota controlli la dinamica della moto, e le prove sperimentali hanno messo in evidenza alcuni risultati interessanti.
In primo luogo, i movimenti del pilota hanno un'influenza sulla coppia di sterzo in stato stazionario (la curva a raggio costante rappresentata dallo steering pad): più il pilota è esperto più tende ad inclinarsi verso la curva in modo da diminuire la coppia e migliorare la maneggevolezza della motocicletta, ma anche aumentando l’instabilità del moto stesso.
In secondo luogo
 la coppia allo sterzo, contestualmente allo spostamento del corpo, influenza anche la manovra transitoria (il doppio cambio di corsia).

Marco Pezzola durante l'incontro con Moto.it
Marco Pezzola durante l'incontro con Moto.it

Ogni pilota dà il proprio mix di input al sistema moto/pilota, ed è quasi costante al variare della velocità per i piloti più esperti, mentre sembra che il pilota tenda ad applicare più coppia di sterzo soprattutto nell’esecuzione di manovre veloci.
Lo stile di guida, personale e legato alla esperienza del singolo, influenza oltre che le prestazioni anche la sicurezza con la quale viene eseguita la manovra. Tramite la metodologia sviluppata è quindi possibile oggettivare una sorta di comportamento ottimo per eseguire la manovra specifica, riducendo al minimo r ischi residui ovvero massimizzando le prestazioni ottenibili dal motociclo.

Questi risultati potranno sicuramente essere ampliati da un punto di vista di analisi statistica aumentandone il campionamento. Grazie a una seppur veloce e parziale panoramica degli studi di ricerca che il Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano conduce sulla dinamica della motocicletta, abbiamo appreso come anche il settore motociclistico stia andando nella direzione già tracciata da anni dal settore automobilistico. Nelle moto, però, si deve affrontare una difficoltà non da poco: il pilota ha un ruolo ben più influente sul sistema, per prima cosa a causa del rapporto di massa e volume tra pilota e moto, ed in secondo luogo perché questa influenza è altresì di estrema complessità di modellazione e calcolo. 

Alcuni dei risultati rilevati negli studi universitari sulla dinamica della moto ci possono sembrare comprensibili grazie alla nostra esperienza comune di motociclista, dobbiamo però ricordarci che il vero passo avanti di conoscenza è il saperle misurare, modellare e calcolare, per poi progettare, tenendo conto del comportamento che il sistema moto/pilota assumerà di conseguenza.

Come ci ha confidato  in un'intervista  il professor Cossalter, “la conoscenza paga sempre, anche Valentino Rossi, se facesse un corso di dinamica e riuscisse a capire perché la moto ha questo comportamento, andrebbe ancora meglio”.

Nei prossimi giorni vi racconteremo anche come si svolgono i test su strada; il nostro tester Francesco Paolillo ha infatti messo la sua esperienza al servizio degli studi che consentono di misurare la dinamica delle moto che guidiamo ogni giorno.

 

Antonio Gola
Andrea Perfetti

  • Perla Nera, Verona (VR)

    Bello!

    ricordiamoci che nel mondo tecnologico e scientifico tutto quello che non è misurabile (e/o misurato) non è migliorabile.

    poi si apre il concetto della misura, cosa misuro, come misuro, con quale precisione, quale riproducibilità, varianza (che è fonte di ricchezza d'informazione)... poi c'è analisi dei dati, approccio statistico, differenziale...

    Sono sicuro che questo lavoro è sicuramente importante e da continuare, soprattutto prendendo in considerazioni anche moto diverse. Ossia gli stessi movimenti fatti su una supersportiva danno dei risultati ma come questi risultati cambiano se usiamo una touring? un enduro stradale? un'endurina? una custom? uno scooter? Credo che la ciclistica del mezzo abbia forti influenze e parametrizzarle può essere interessante.

    Bello, mi piace sta ricerca!
  • SBKarlo, Udine (UD)

    Un progetto interessante

    c'è da dire che nella motocicletta, al contrario delle auto, il movimento del pilota va a modificare il baricentro del sistema moto+pilota.
    Non trascurerei neanche l'aerodinamica del sistema moto+pilota e l'influenza dei movimenti di quest'ultimo sulla aerodinamica stessa.
    Un altra cosa su cui questo studio potrebbe lavorare è la differenza tra l'influenza del pilota a seconda dello stile di guida, e mi riferisco alla differenza tra guida in pista e guida stile supermotard/cross.
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