{"id":1851,"date":"-0001-11-30T00:00:00","date_gmt":"-0001-11-29T23:10:04","guid":{"rendered":""},"modified":"-0001-11-30T00:00:00","modified_gmt":"-0001-11-29T22:00:00","slug":"1851","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/1851\/","title":{"rendered":"Qual e’ il principio fisico di funzionamento dell’ABS?"},"content":{"rendered":"

L’ABS e’ un “assistente elettronico” della frenata per le vetture (non
\nsolo automobili).\u00a0
\n
Il principio di funzionamento e’ abbastanza semplice: esso misura la
\nvelocita’ di rotazione delle ruote e se si accorge che una ruota si e’
\nfermata (o quasi) allenta il freno, per impedire che la ruota slitti. Cio’
\ncomporta due vantaggi per il conducente del mezzo. Il primo vantaggio e’
\nche non si perde il controllo della vettura: infatti le ruote bloccate
\nimpediscono anche il funzionamento dello sterzo, come sara’ piu’ chiaro
\nin seguito. Il secondo vantaggio e’ che gli spazi di frenata si accorciano,
\nsia rispetto a quelli che si avrebbero con le ruote bloccate, sia rispetto
\na quelli che un guidatore medio riesce ad ottenere senza ABS. Un conducente
\nmolto esperto, invece, riesce nella maggior parte delle situazioni ad avere
\nspazi di frenata piu’ brevi senza ABS.
\n
Nel considerare il “funzionamento” di una ruota (e dell’ABS) e’ importantissimo
\navere ben chiaro il concetto di attrito. Bisogna distinguere l’attrito
\nradente e l’attrito volvente, ciascuno dei quali puo’ essere statico o
\ndinamico. L’attrito e’ la forza che si oppone al movimento di un corpo,
\nnel caso in esame allo spostamento della ruota sull’asfalto. L’attrito
\nradente e’ quello che si oppone al moto in assenza di rotolamento; l’attrito
\nvolvente, invece, e’ quello che si ha nella direzione del moto quando la
\nruota rotola. L’attrito statico e’ quello di “primo distacco”, cioe’ nel
\nmomento di passaggio tra quiete e moto. L’attrito dinamico, invece e’ quello
\n“a regime”, cioe’ durante il moto.
\n
\n E’ abbastanza intuitivo che l’attrito volvente sia molto minore di quello
\n radente, anzi se non fosse per la non perfetta elasticita’ della “ruota”
\n (intesa come pneumatico pieno d’aria) l’attrito volvente sarebbe praticamente
\n nullo. Per i nostri scopi e’ sufficiente considerarlo tale, senza entrare
\n nel dettaglio del perche’ sia minore di quello radente. Meno chiaro, ma
\n di fondamentale importanza per l’ABS, e’ il fatto che l’attrito statico
\n e’ spesso piu’ elevato di quello dinamico (qui \u00e8 spiegato perch\u00e9<\/a>).
\n Ricapitolando, l’attrito volvente (statico o dinamico) e’ quella forza
\nche bisogna vincere per muovere “normalmente” l’auto (cioe’ con le ruote
\nche rotolano); l’attrito radente statico e’ quella forza che impedisce
\nad una vettura (parcheggiata con i freni azionati) di “scivolare” giu’
\nper una discesa sotto il proprio peso; l’attrito radente dinamico e’ quella
\nforza che agisce quando la vettura e’ in moto con le ruote bloccate (per
\nesempio in una frenata brusca\u00a0 senza ABS). Tutte queste forze d’attrito
\nhanno il loro “punto d’applicazione” sulla superfice di contatto pneumatico-asfalto.
\nPer questi esempi sono state scelte situazioni in cui agisse un solo tipo
\ndi questi attriti, ma, in generale, essi agiscono contemporaneamente. Per
\nesempio in una curva percorsa senza frenare e’ fondamentale la presenza
\ndi un alto attrito radente statico nella direzione perpendicolare a quella
\ndel moto, affiche’ il veicolo possa percorrere la traiettoria impostata
\nsenza partire per la tangente. Infatti girare le ruote vuol dire opporre
\nuna forza che impedisce all’auto di “andare dritta”. Questa forza e’ l’attrito
\nradente: le ruote, infatti, stanno rotolando in una direzione diversa dall’
\n“avanti” (poiche’ sono girate). Se le ruote sono bloccate e l’auto e’ in
\nmoto, invece, e’ indifferente la loro posizione, poiche’ l’attrito radente
\nsta gia’ agendo senza successo (ma evidentemente prima o poi questa forza
\nblocchera’ l’auto, forse dopo che e’ uscita di strada…)
\n
Vediamo adesso cosa succede in una frenata in rettilineo, confrontando
\nle ruote completamente bloccate con quelle frenate “al limite” dello slittamento.
\n
Quando le ruote sono completamente bloccate la forza “frenante” che
\nagisce sulla vettura e’ l’attrito radente dinamico di ciascun pneumatico.
\nOvviamente ci saranno anche altre “forze frenanti”, come la resistenza
\ndell’aria, ma questi agisco allo stesso modo sia con le ruote bloccate
\nche con le ruote in rotazione. Quando invece agisce l’ABS la “forza frenante”
\nche agisce e’ la massima possibile che non faccia slittare le ruote. Ma
\nqual’e’ questa forza “massima possibile”? E’ proprio l’attrito radente
\nstatico, che essendo maggiore dell’attrito radente dinamico permette una
\npiu’ rapida decelerazione. Prima di vedere perche’ sia proprio l’attrito
\nradente statico la massima forza applicabile senza uno slittamento faccio
\nuna precisazione: per vari motivi (fra cui quello di una maggior sicurezza
\nin curva) l’ABS viene tarato per tenere le ruote ad un certa “distanza”
\ndal limite di slittamento, ed e’ per questo che i piloti professionisti
\nriescono (in generale) ad avere prestazioni migliori senza\u00a0 ABS, poiche’
\n“regolano” meglio la frenata piu’ “vicino” allo slittamento delle ruote,
\nriuscendo ad imprimere alla vettura una forza (lievemente) maggiore.
\n
Esaminiamo allora con un po’ di dettaglio il “rotolamento” di una ruota:\n<\/p>\n

\u00a0\"il<\/center>
\nLa ruota gira se agisce su di essa una coppia di forze. Queste forze (per
\nle ruote motrici) vengono trasmesse alla ruota dal supporto che le collega
\nal motore. Affinche’ la vettura si muova occorre che la ruota “spinga all’indietro”
\nil terreno; e questo avviene nel punto di contatto col suolo, dove la ruota
\n“sente” l’attrito radente statico, cioe’ quello di “primo distacco”, poiche’
\nin quel punto la ruota e’ “attaccata” alla strada e deve “staccarsi” per
\nmuoversi. E’ facile convincersi di questo fatto (se non siete gia’ convinti)
\ncon un piccolo esperimento: vedere quanto sia facile che le ruote slittino
\nquando ci sia un basso coefficiente di attrito statico (per esempio ruota
\ne “strada” di metallo levigati e lubrificati). Nel caso delle ruote non
\nmotrici la situzione e’ invertita, poiche’ e’ l’attrito con il terreno
\nche le fa ruotare, ma concettualmente non cambia nulla, tranne i versi
\ndelle forze.
\n
A questo punto e’ chiaro che la massima forza che la ruota puo’ imprimere
\nalla strada (e quindi all’automobile, per il principio di azione e reazione)
\ne’ proprio l’attrito radente statico. Se si prova ad imprimere una forza
\npiu’ elevata la ruota slitta (e a quel punto agisce l’attrito dinamico,
\nche e’ una forza minore dell’attrito statico). Questo ragionamento non
\ntiene conto del verso della forza, ed infatti si verifica sia in frenata,
\nche in accelerazione. Per completezza menziono l’esistenza di sistemi elettronici
\ndi gestione dell’accelerazione, dal funzionamento simile all’ABS, che impediscono
\nanch’essi lo slittare delle ruote.\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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