DIFETTI DELL’ASSETTO SULLA STERZATA DELLE RUOTE, di Massimo Cassano

Prosegue la nostra collaborazione con Massimo Cassano e vi lasciamo questa piccola monografia sui difetti dell’assetto sulla sterzata. Buona lettura.

Sterzo sensibile e manovra di sterzata leggera

La sensibilità dello sterzo del veicolo è un’anomalia che non va affatto ignorata e/o trascurata, in quanto può portare a situazioni stradali pericolose(incidenti), come l’uscita di strada del mezzo. Si ha una sterzata sensibile e leggera quando il valore numerico dell’angolo di convergenza totale D è elevato (ovvero le ruote anteriori sono troppo chiuse). Di solito il problema si verifica se ˃ + 3÷4 mm. (valori positivi).La convergenza delle ruote è illustrata con la distanzaDin fig.1, ed è ottenuta come differenza tra le carreggiate, misurata anteriormente e posteriormente sulle ruote anteriori e lette all’altezza del mozzo, in corrispondenza del bordo esterno del cerchio. Variando il calettamento del cerchio(ad es. 10”÷18″),varia anche la convergenza o la divergenza, da misurare preferibilmente in mm. per una maggiore comodità di interpretazione diagnostica, in fase di assetto ruote del veicolo. Un eventuale rilevamento in gradi infatti, sarebbe troppo complicato da convertire, se non con apposita Tabella.La sensibilità di sterzatapuò anche dipendere da un eccessivo camber anteriore positivo (ad es. +1°), da un errato valore dell’angolo di incidenza delle ruote, da ampi giochi del sistema sterzante, da un’avarìa del sensore angolo sterzo/sensore di coppia o da una elevata pressione di gonfiaggio degli pneumatici radiali installati all’avantreno.

              Fig.1

Valutare quindi le possibili cause sopra elencate, procedendo ad es. per esclusione dei componenti: ispezionare i giochi meccanici dell’impianto sterzante, compresi i cuscinetti volventi, gonfiare gli pneumatici alla giusta pressione, misurare correttamente l’assetto ruote, calibrare il sensore angolo sterzo o sensore d’imbardata (ovvero dove è installato tale dispositivo).          

1.18. Sterzo e sterzata troppo duri in manovra

La durezza di manovra dello sterzo del veicolo è un’anomalia che non va ignorata e trascurata, in quanto può portare a situazioni stradali pericolose(incidenti), come l’uscita di strada del mezzo o la difficoltà di sterzare in tempo utile per una qualsiasi condizione stradale che si presenti all’automobilista. Si ha una sterzata difficoltosa e dura da manovrare quando l’angolo di divergenza totale (fig.2)è di valore elevato(le ruote anteriori cioè sono troppo aperte). Solitamente,tale anomalia si verifica se l’allineamento anteriore è ˃ – 3÷4 mm. (valori numerici negativi). Analoga cosa dicasi con camber anteriore troppo negativo (poiché aumenta il braccio a terra trasversale) o angoli di inclinazione del perno fuso o incidenza con valori non conformi al range imposto dal costruttore. Altresì, un’avarìa del sensore angolo sterzo o la pressione bassa degli pneumatici radiali “induriscono” sensibilmente la manovra di sterzatura. Un perno del fusello (fig.3) piegato (angolo di KPI) rende assai difficoltosa la sterzata.

Tra l’altro, come si evince dalla fig.4 sopra illustrata, una eventuale deriva a sx del veicolo, dovuta a eccesso di divergenza della ruota anteriore lato guidatore, inficia altresì la manovra di sterzatura (ovvero più dura) e determina orientamento irregolare dello sterzo a dx, ovvero “forzato” dal conducente allo scopo di compensare l’effetto deriva a sx.

Tabella di conversione della convergenza da gradi a mm. per ruote da 10÷20”

Difetti della sterzata e dei componenti costruttivi annessi: avarìe che possono causare incidenti stradali

• Difetti vari e più frequenti alla scatola dello sterzo:
• giochi anomali all’accoppiamento pignone-cremagliera;
• scorretto accoppiamento vite senza fine-settore dentato;
• scorretto accoppiamento del gruppo vite-rullo;
• snodi sferici dei tiranti di sterzo (usura, allentamento o deformazione);
• difettosità nel giunto elastico o giunto cardanico del piantone;
• perdite di olio/grasso lubrificante;
• elevata usura degli organi interni della scatola.
• Rumorosità e/o cigolìo persistente allo sterzo:
• piantone di guida difettoso o deformato;
• bulloni del piantone sfilettati, allentati, corrosi, svitati o avvitati male;
• scatola dello sterzo difettosa, deteriorata o corrosa;
• tiranti dello sterzo allentati, svitati, corrosi o con ampio gioco da usura;
• crociera dello sterzo allentata, svitata o fortemente usurata;
• giuntino dello sterzo usurato, svitato, sgranato o allentato;
• giunto cardanico difettoso o usurato;
• dado del registro della convergenza delle ruote allentato o svitato.
• Sterzo lento o con ampio gioco, anche ad autoveicolo fermo:
• tiranti trasversali esterni usurati o con ampio gioco;
• gruppo pignone-cremagliera usurato o con ampio gioco;
• usura o allentamento dell’albero-intermedio;
• regolazione del comando dello sterzo non calibrato bene;
• cuscinetti delle ruote irruviditi o fortemente usurati;
• pressione degli pneumatici troppo alta rispetto ai valori normali;
• snodi o perni sferici delle testine dello sterzo con ampio gioco;
• dadi o bulloni delle ruote lenti, svitati o sfilettati;
• punti di attacco della scatola sterzo, allentati, corrosi, svasati o deteriorati;
• possibile allentamento di dadi o bulloni del sistema sterzante.
• Sterzata imprecisa o difficoltosa, sia in rettilineo che in curva:
• usura o allentamento del comando dello sterzo;
• allentamento di supporti e/o guarnizioni e/o viti e/o bulloneria del sistema sterzante;
• simmetrie di sterzata non uguali (controllare le filettature delle barre);
• snodi sferici delle testine dello sterzo con ampio gioco da usura o allentamento degli organi di accoppiamento (dadi e/o bulloni);
• angolo di convergenza o divergenza scorretto (ad es. ruota sx – 2 mm; ruota dx + 2 mm.); valori di segno opposto decentrano anche lo sterzo dall’asse di simmetria;
• angoli di campanatura anteriore non conformi: misurare il camber;
• punti di attacco della scatola dello sterzo rovinati, svasati o corrosi;
• deformazioni strutturali agli organi della scatola-sterzo;
• angoli di incidenza delle ruote anteriori non conformi: misurarli;
• tirante dello sterzo deformato o storto o piegato.
• Brusco contraccolpo dello sterzo, in corso di frenatura:
• troppa aria nel sistema auto-sterzo;
• supporto allentato o svitato del comando dello sterzo;
• giunti allentati dal piantone al comando dello sterzo;
• estremità del tirante trasversale, allentato o svitato;
• cuscinetti delle ruote usurati o irruviditi o sgranati;
• variazione della curva di convergenza anteriore (su avantreni dove è montata la culla-motore o alloggiamento del complessivo propulsore);
• assetto ruote anteriore fuori range: verificarlo con un banco-prova 3D.
• Ritorno e riallineamento dello sterzo, difficoltoso o irregolare:
• insufficiente lubrificazione della scatola sterzo, in sede di montaggio;
• giunti a sfera grippati o sgranati;
• piantone di guida grippato, difettoso o piegato;
• scorretta inclinazione o camber delle ruote anteriori (ad es. elevata campanatura negativa ˃ – 2°): regolarla, o se è fissa, vi è un probabile montante molleggiato piegato;
• regolazione non ottimale del comando dello sterzo;
• comando dello sterzo allentato o svitato;
• giunto inferiore inceppato sul comando dello sterzo;
• precarico della cremagliera troppo serrato: allentarlo leggermente;
• pressione degli pneumatici troppo bassa rispetto ai valori normali;
• angolo di incidenza delle ruote anteriori fuori range: misurarlo;
• mozzo-ruota o perno del fusello deformati o allentati;
• scatola dello sterzo deteriorata o difettosa o allentata in qualche organo;
• scorretta posizione delle testine a snodo: verificarle con una ispezione visiva, ovvero sterzando le ruote in trazione massima;
• inclinazione dell’asse trasversale di sterzata (perno fuso) fuori range: misurare il KingPin Inclination (KPI/SAI) con un banco assetto in 3D;
• deformazione degli organi interni della scatola (ad es. dopo una collisione o incidente stradale);
• scorretto braccio a terra trasversale delle ruote: verificare l’offset cerchi;
• punti di attacco della scatola dello sterzo rovinati, svasati o corrosi;
• tirante dello sterzo deformato o storto;
• montante molleggiato deformato strutturalmente;
• crociera dello sterzo difettosa, allentata o sgranata;
• ruote anteriori troppo divergenti (aperte): regolarle ai valori prescritti;
• Manovra di sterzata indurita, a veicolo fermo o in marcia:
• scorretta pressione di gonfiaggio degli pneumatici: verificarla;
• insufficiente lubrificazione o grafitaggio della scatola sterzo;
• eccessive dimensioni degli pneumatici (controllare il rapporto nominale d’aspetto h/s) e dei cerchi (elevato braccio a terra trasversale): controllare l’offset delle ruote;
• mozzo-ruota deformato o perno del fusello storto;
• angolo di camber delle ruote anteriori fuori range (ad es. eccessiva inclinazione negativa: ˃ – 2°): regolarlo o ispezionare il montante;
• scatola dello sterzo deteriorata o difettosa in qualche componente;
• elevato angolo di divergenza totale delle ruote anteriori (ad es. ˃ – 4 mm.): regolarlo ai valori prescritti dal fabbricante del veicolo;
• angolo di incidenza delle ruote anteriori fuori range: misurarlo;
• scatola dello sterzo deformata in qualche componente interno;
• livello minimo dell’olio del servosterzo: ripristinarlo ai valori normali;
• tirante dello sterzo deformato o storto;
• piantone dello sterzo deformato o piegato;
• montante molleggiato deformato o piegato;
• fusello piegato: misurare l’inclinazione del perno fuso su banco assetto.
• Lo sterzo rimane inclinato, dopo una trazionemassima delle ruote:
• scatola dello sterzo incrinata o deformata da un urto o collisione;
• cuscinetti degli ammortizzatori bloccati o usurati (dove presenti);
• crociera dello sterzo inceppata o usurata o difettosa;
• scorretta geometria degli angoli di sterzata: verificarli con banco-prova;
• usura dei cuscinetti nella canna dello sterzo;
• scorretta posizione dei perni sferici delle testine a snodo dello sterzo;
• errata registrazione della scatola dello sterzo (dove è possibile);
• valori di assetto ruote fuori range: misurarli con un banco-prova 3D;
• piantone di guida difettoso o piegato;
• tirante dello sterzo deformato o storto;
• montante molleggiato deformato o piegato;
• fusello piegato: misurare l’inclinazione del perno fuso con banco 3D;
• avarìa al sensore angolo sterzo (effettuare la calibratura con il PC di casa madre del veicolo in prova o con un altro strumento equivalente).
• Perdita di olio o grasso lubrificante dalla scatola guida:
• Scatola guida con cremagliera:
• rottura di una cuffia di protezione e fuoriuscita di lubrificante;
• allentamento della ghiera di centraggio del nottolino della cremagliera;
• perdita dal para-olio dell’albero pignone.
• Scatola guida globoidale e a rullo:
• difettosità del para-olio inferiore della scatola guida, sull’albero collegato alla leva dello sterzo;
• difettosità nella guarnizione dell’albero di comando;
• coperchio laterale con spessori inadatti;
• difettosità nella guarnizione del coperchio superiore;

• Frequenti rotture delle cuffie di protezione dei tiranti di sterzo:
• angoli di simmetria delle sterzate non conformi (filettature delle barre di accoppiamento troppo differenti): verificarli con un banco-prova 3D;
• strappi violenti, accelerazioni, sterzate brusche e continue;
• manovre di sterzata scoordinate e scorrette;
• deformazione strutturale alle barre di accoppiamento;
• movimenti continui ed oscillazioni delle testine a snodo dello sterzo, ovvero aventi ampio gioco assiale.
• stile di guida inappropriato.
• Le spie luminose ASR/ASC/ESP sono persistentemente accese:
• controllare la misura degli pneumatici anteriori e posteriori: probabile pneumatico con differente sezione e rapporto nominale d’aspetto h/s, che genera una diversa circonferenza di rotolamento (CDR) rispetto alle altre ruote;
• avarìa al sensore angolo sterzo o sensore di coppia: effettuare la diagnosi e la calibrazione con apposita strumentazione elettronica;
• sterzate di simmetria troppo differenti tra lato dx e sx: verificarle con un banco-prova assetto ruote 3D;
• assetto ruote fuori range rispetto ai dati prescritti dal costruttore;
• differenti bracci a terra trasversali tra le ruote anteriori, con conseguenti raggi di rotolamento non uguali degli pneumatici: verificare l’offset (ET) dei cerchi e misurare camber e inclinazione del perno fuso.

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Questo manuale è rivolto a tutti coloro che si occupano quotidianamente dell’assistenza tecnica alle ruote degli autoveicoli. Può essere altresì utilizzato per consultazioni didattiche specifiche anche da tecnici di case costruttrici di pneumatici, collaudatori o Test driver, ingegneri meccanici e di pista, accettatori di concessionarie d’automobili, capiofficina, esperti del settore automobilistico ed appassionati in genere della materia. La trattazione è improntata soprattutto sulle approfondite ed esaurienti definizioni tecniche dei vari angoli geometrici e sulla diagnostica meccanica relativa all’allineamento delle ruote di un autoveicolo a motore, affinchè un operatore del settore possa trovare una rapida risposta alle varie problematiche che si possono presentare giornalmente a stretto contatto con la pratica manuale.

CONTENUTI

GLI ANGOLI CARATTERISTICI DELLE RUOTE

IL COMPORTAMENTO DINAMICO DEL VEICOLO

MODIFICARE L’ASSETTO DEL VEICOLO

SENSORI ANGOLO STERZO E SISTEMI ADAS

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