Nel mondo scaler si sente spesso parlare di overdrive e underdrive, ma che cosa sono?
In un articolo precedente abbiamo spiegato come calcolare il rapporto di trasmissione partendo dal motore fino ai ponti e dando per scontato che il rapporto di trasmissione sia costante in tutto il modello, ma negli scaler non sempre è così.
Cerchiamo di capire vantaggi e svantaggi di una trasmissione con rapporti diversi tra i due assi e come ottenerli.
La velocità delle ruote in curva
In un articolo sui differenziali dei modelli 4WD abbiamo visto che le ruote girano alla stessa velocità finchè il veicolo procede rettilineo, mentre in curva succede che:
la velocità media delle ruote anteriori è maggiore della velocità media delle posteriori;
la velocità della ruota esterna è superiore a quella della ruota interna dello stesso asse.
se è presente un differenziale centrale;
se è presente un differenziale anteriore e uno posteriore.
La trasmissione senza differenziali
Come sappiamo, gli scaler/crawler sono modelli da arrampicata e hanno una trasmissione 4WD molto particolare perchè è senza differenziali.
Con questa caratteristica tutte le ruote girano alla stessa velocità e nessuna ruota può bloccarsi se le altre sono in rotazione, ma appena si affronta una curva i limiti emergono immediatamente perché la trasmissione costringe le ruote ad una velocità diversa da quella che dovrebbero avere: il modello avanza a fatica e si riduce la capacità di sterzare.
Trazione o sterzo?
A questo punto sembrerebbe di doversi rassegnare ad un mezzo capace di scalare solo con le ruote dritte. Ma cosa succederebbe se si riuscissse a dare più velocità alle ruote anteriori?
A ruote dritte si noterebbe il trascinamento dell'asse posteriore e un po' di perdita di trazione, ma in curva il mezzo sterzerebbe più agevolmente.
Overdrive e underdrive
Da un punto di vista cinematico non fa differenza parlare di overdrive o di underdrive; in entrambi i casi le ruote anteriori ruotano ad una velocità superiore rispetto alle posteriori.
Alcune case costruttrici offrono la possibilità di avere un rapporto di trasmissione diversificato già dal riduttore centrale a cui sono collegati albero anteriore e posteriore. Quando questa opzione invece non è prevista, per differenziare i rapporti si possono sostituire le coppie coniche interne ai ponti.
Scatola senza overdrive. Stessa riduzione anteriore e posteriore
Si parla di overdrive quando il risultato si ottiene modificando il rapporto nell’asse anteriore, di underdrive quando si lavora sull’asse posteriore; la scelta è più che altro legata alle caratteristiche del modello e alla disponibilità di parti aftermarket per la modifica.
Come intervenire
Per ottenere overdrive, si riduce il rapporto di trasmissione della coppia conica del ponte anteriore, viceversa, per ottenere underdrive si aumenta il rapporto di trasmissione della coppia conica del ponte posteriore. Si può agire su entrambi gli assi introducendo overdrive e underdrive per aumentare gli effetti desiderati.
Coppie coniche con differenti riduzioni
Pro e contro
Come abbiamo visto, una maggiore velocità delle ruote anteriori rispetto a quelle posteriori può portare vantaggi in curva e svantaggi sul dritto, che possiamo riassumere così:
Pro
Il mezzo curva meglio perchè la velocità delle ruote anteriori è superiore a quella delle posteriori.
Nel fango o su terreno sabbioso si ha una buona motricità ma solo sotto sterzo.
Grazie alla geometria dei links, il trascinamento delle ruote posteriori genera una leggera compressione delle sospensioni e il conseguente abbassamento del baricentro.
Contro
Su fondo cedevole o fangoso il modello potrebbe impantanarsi o affondare soprattutto quando procede con le ruote dritte.
Sulle pendenze laterali l'estremità piu leggera del modello (solitamente il posteriore) tende a scivolare verso valle.
Su fondi a buona aderenza la trasmissione subisce uno stress aggiuntivo e aumentano i consumi della batteria.
Come si calcola la percentuale di overdrive
Il calcolo della percentuale di overdrive/underdrive è estremamente semplice. Basta fare il rapporto tra il rapporto di trasmissione posteriore e quello anteriore.
Se ad esempio si utilizzassero le riduzioni della foto sopra, il valore di overdrive (o underdrive) sarebbe 2,9 : 2,5 = 1,16. In questo caso si direbbe che il valore di overdrive è il 16%, perchè le ruote anteriori girano il 16% in più delle ruote posteriori.
Considerazioni finali
Le considerazioni seguenti sono indicative ma ci sentiamo di consigliarle soprattutto per chi è alle prime armi.
Chi vuole usare il modello per passeggiare in natura su percorsi lunghi e poco tecnici, farà bene a non utilizzare overdrive/underdrive per risparmiare batteria ed evitare di stressare la trasmissione.
Chi invece vuole partecipare a gare e utilizza il modello su percorsi molto tecnici e ricchi di curve strette, avrà bisogno di overdrive (o underdrive) per garantire tanto sterzo al modello anche in scalata, dove lo sterzo è utilizzato anche per la ricerca di appoggio e grip delle ruote anteriori.
I valori di overdrive (underdrive) variano a seconda dei percorsi e delle preferenze dei piloti: per utilizzi più turistici si può optare per un valore attorno al 10%, arrivando anche al 40% per gli impieghi più estremi.
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