Massimo Clarke. Introduzione alle sospensioni. Terza parte

Le molle delle sospensioni vengono montate in modo da avere, in posizione di riposo, una lunghezza inferiore a quella che avrebbero se fossero perfettamente libere. Esse sono cioè già parzialmente compresse, in quanto installate tra due battute sulle quali esercitano una certa forza, ma che non possono allontanare.
Viene detta precarico la differenza tra la lunghezza che la molla ha quando è libera e quella che essa ha una volta montata, con la sospensione a riposo (ossia senza che su di essa gravi alcun carico). Dunque il precarico (che si esprime in millimetri) indica in quale misura la molla è già stata compressa, quando montiamo sulla moto la forcella o l’ammortizzatore; quasi sempre, come vedremo, esso può comunque essere variato, in seguito.

Per fare un esempio, prendiamo una molla avente una caratteristica elastica (K) pari a 15 N/mm che, così come viene poggiata sul banco di lavoro, ha una lunghezza di 320 mm; se, per essere montata in un elemento della sospensione, essa viene costretta ad assumere una lunghezza di 300 mm, le viene impartito un precarico di 20 mm, e quindi esercita una forza di 300 N (infatti 20 x 15 = 300). Questo significa che, perché la molla stessa (dopo il montaggio), e quindi l’elemento in questione, inizi a comprimersi, ci vorrà una forza superiore a 300 newton. La compressione che la molla subisce durante il funzionamento è quindi determinata dal carico (forza peso) esercitato su di essa meno la forza dovuta al precarico. Ne consegue che aumentando quest’ultimo l’accorciamento della molla risulterà minore, a parità di carico gravante sull’elemento della sospensione. La rigidezza della molla però non varia. Quello che cambia è il “punto di intervento” iniziale. Una volta iniziata la compressione, a un dato aumento del carico corrisponde sempre un eguale accorciamento della molla, indipendentemente dal precarico ad essa impartito! Tornando all’esempio precedente, una volta superato il valore corrispondente al precarico (300 N), a ogni incremento del carico di 150 newton corrisponde sempre una ulteriore diminuzione della lunghezza della molla di 10 mm, indipendentemente da quanto essa è già compressa.

Se ora applichiamo alla nostra molla, che come detto ha un precarico di 20 mm, una forza di 510 N (mettendoci un peso sopra, per intenderci), essa si accorcerà di 14 mm. Infatti dei 510 N, 300 vengono “impiegati” per vincere la forza dovuta al precarico e i 210 rimanenti determinano una diminuzione di lunghezza che è appunto di 14 mm (210 : 15 = 14).