Una barra di oscillazione è solitamente una molla di torsione che resiste ai movimenti del rotolo del corpo. Di solito è costruito da una barra d’acciaio cilindrica, formata in una forma a “U”, che si collega al corpo in due punti e ai lati sinistro e destro della sospensione. Se le ruote sinistra e destra si muovono insieme, la barra ruota attorno ai suoi punti di fissaggio. Se le ruote si muovono l’una rispetto all’altra, la barra viene sottoposta a torsione e costretta a torcere. Ciascuna estremità della barra è collegata a un collegamento finale attraverso un giunto flessibile., Il collegamento dell’estremità della barra di oscillazione si collega a sua volta ad un punto vicino ad una ruota o ad un asse, trasferendo le forze da un asse pesantemente caricato al lato opposto.

Le forze vengono quindi trasferite:

  1. dall’asse pesantemente caricato
  2. al collegamento terminale collegato tramite una boccola
  3. alla barra anti-oscillazione (torsione) tramite un giunto flessibile
  4. al collegamento terminale collegato sul lato opposto del veicolo
  5. all’asse opposto.

La barra resiste alla torsione attraverso la sua rigidità., La rigidità di una barra antirollio è proporzionale alla rigidità del materiale, alla quarta potenza del suo raggio e all’inverso della lunghezza dei bracci della leva (cioè, più corto è il braccio della leva, più rigida è la barra). La rigidità è anche correlata alla geometria dei punti di fissaggio e alla rigidità dei punti di fissaggio della barra. Più rigida è la barra, maggiore è la forza necessaria per spostare le ruote sinistra e destra l’una rispetto all’altra. Ciò aumenta la quantità di forza necessaria per far rotolare il corpo.,

In una curva la massa a molle del corpo del veicolo produce una forza laterale al baricentro (CG), proporzionale all’accelerazione laterale. Poiché il CG di solito non è sull’asse del rullo, la forza laterale crea un momento sull’asse del rullo che tende a rotolare il corpo. (L’asse di rollio è una linea che unisce i centri di rollio anteriore e posteriore). Il momento è chiamato la coppia roll.

La coppia di rulli è contrastata dalla rigidità del rullo di sospensione, che è una funzione della velocità della molla delle molle del veicolo e delle eventuali barre antirollio., L’uso di barre antirollio consente ai progettisti di ridurre il rollio senza rendere le molle delle sospensioni più rigide sul piano verticale, il che consente un migliore controllo del corpo con meno compromessi sulla qualità di guida.

Un effetto di body (frame) lean, per la tipica geometria delle sospensioni, è il camber positivo delle ruote all’esterno della curva e negativo all’interno, che riduce il loro grip in curva (specialmente con pneumatici a strati incrociati).

Funzioni principalimodifica

Le barre antirollio forniscono due funzioni principali. La prima funzione è la riduzione della magra del corpo., La riduzione della magra del corpo dipende dalla rigidezza totale del rotolo del veicolo. L’aumento della rigidità totale del rullo di un veicolo non modifica il trasferimento del carico totale (peso) allo stato stazionario dalle ruote interne alle ruote esterne, riduce solo la magra del corpo. Il trasferimento totale del carico laterale è determinato dall’altezza del CG e dalla larghezza della pista.

L’altra funzione delle barre antirollio è quella di regolare il bilanciamento di una vettura. Il comportamento del sottosterzo o del sovrasterzo può essere regolato modificando la proporzione della rigidità totale del rullo proveniente dagli assi anteriore e posteriore., Aumentando la percentuale di rigidezza del rullo nella parte anteriore aumenta la proporzione del trasferimento totale del carico a cui reagisce l’asse anteriore e diminuisce la proporzione a cui reagisce l’asse posteriore. In generale, questo fa funzionare la ruota anteriore esterna ad un angolo di slittamento relativamente più alto e la ruota posteriore esterna ad un angolo di slittamento relativamente più basso, che è un effetto sottosterzo. Aumentare la percentuale di rigidità del rollio sull’asse posteriore ha l’effetto opposto e diminuisce il sottosterzo.,

DrawbacksEdit

Poiché una barra antirollio collega le ruote sui lati opposti del veicolo, la barra trasmette la forza di un urto su una ruota alla ruota opposta. Sulla pavimentazione ruvida o rotta, le barre antirollio possono produrre movimenti del corpo da lato a lato (una sensazione di “ondeggiamento”), che aumentano di gravità con il diametro e la rigidità delle barre di oscillazione. Altre tecniche di sospensione possono ritardare o smorzare questo effetto della barra di collegamento.,

Un’eccessiva rigidità del rullo, tipicamente ottenuta configurando una barra antirollio troppo aggressiva, può far sollevare le ruote interne da terra durante le curve difficili. Questo può essere usato a vantaggio: molte auto di produzione a trazione anteriore sollevano una ruota posteriore in curva per sovraccaricare la ruota opposta, limitando il sottosterzo.

Barre regolabilimodifica

Schema di due tipi di barre antirollio regolabili.,

Alcune barre antirollio, in particolare quelle destinate alle corse automobilistiche, sono regolabili esternamente mentre la vettura è in buca mentre alcuni sistemi possono essere regolati in tempo reale dal conducente dall’interno della vettura, come ad esempio in Super GT. Ciò consente di modificare la rigidità, ad esempio aumentando o riducendo la lunghezza dei bracci di leva su alcuni sistemi, o ruotando un braccio di leva piatto da una posizione rigida edge-on a una posizione più flessibile flat-side-on su altri sistemi., Ciò consente a un meccanico di regolare la rigidità del rullo per diverse situazioni senza sostituire l’intera barra.

Puntoni MacPherson

Il puntone MacPherson è una forma comune di sospensione del puntone. Questo non era il primo tentativo di sospensione a puntone, ma nel brevetto originale di MacPherson, la barra antirollio costituisce parte integrante ed essenziale della sospensione, oltre alla sua solita funzione nel controllo del rollio del corpo., Una sospensione a puntone come MacPherson richiede un membro inferiore incernierato tra il telaio e il mozzo della ruota per controllare la posizione della ruota sia verso l’interno che verso l’esterno (controllando la pista), e anche avanti e indietro. Questo può essere fornito da un braccio oscillante con un numero di giunti, o utilizzando un’asta raggio supplementare. Il design di MacPherson sostituì il braccio oscillante con un braccio di controllo della pista più semplice ed economico, con un singolo giunto entrobordo, per controllare la pista. La posizione avanti e indietro era controllata attraverso la barra antirollio., Nel complesso ciò richiedeva un set di elementi di sospensione più semplice ed economico rispetto ai bracci trasversali, consentendo anche una riduzione del peso non sospeso.

Poiché la barra antirollio è necessaria per controllare la posizione della ruota, le barre di una sospensione MacPherson strut possono essere collegate tramite giunti sferici. Tuttavia molte sospensioni successive “MacPherson strut” sono tornate ad usare i bracci trasversali piuttosto che il braccio di controllo della traccia semplificato del progetto originale.