Calcolo del rapporto di leveraggio: Aprilia APS.

In questi giorni sto lavorando sull' Aprilia MX 250 del 1984. Dopo aver ripulito il telaio da fango e sporcizia, ho revisionato lo sterzo e montato sulle piastre le forcelle munite di steli nuovi. Poi ho revisionato anche le gabbie a rulli del forcellone, che stranamente ho trovato in condizioni quasi perfette. Ho ingrassato tutto, montato nuovi o-ring di tenuta ed ho montato sul telaio il forcellone. Lo stesso trattamento lo hanno ricevuto anche gli uniball del leveraggio sul forcellone e la bielletta che lo collega al telaio.
A questo punto avevo voglia di capire un po' di più sul funzionamento dell'assai vituperato APS Aprilia. Cercando di raccogliere informazioni su questa moto, ho sempre letto di un sistema di leveraggio progressivo sbagliato, come erano peraltro sbagliati tanti dei primi link comparsi di pari passo all'avvento dei primi mono ammortizzatori nei primi anni 80, il quale influiva piuttosto negativamente sul comportamento della moto. Come fare per capirci qualcosa? Dovevo pensare a come poter calcolare il rapporto di leveraggio per poi confrontarlo con qualcosa di moderno ed efficente e vedere le differenze tra l'APS ed un link attuale.
Consultando in rete alcuni articoli tecnici sulla materia ho appurato che il rapporto di leveraggio si calcola prendendo un intervallo di corsa compiuta dalla ruota posteriore e dividendolo per la corsa compiuta dall'ammortizzatore in quel dato intervallo. La media del rapporto di leveraggio invece si ottiene dividendo la corsa totale della ruota posteriore per la corsa totale dello stelo dell'ammortizzatore. La media da già alcune indicazioni di massima, ma non è un risultato così significativo. E' di certo più utile sapere come si comporta il leveraggio lungo tutta la corsa dell'ammortizzatore. Per capire la progressione del rapporto di leveraggio ho pensato di misurare la parte scoperta dello stelo del mono per ogni centimetro di corsa compiuto dalla ruota posteriore e creare poi un grafico con i dati raccolti.
Per fare tutto questo ho prelevato il mono dalla seconda Aprilia MX 250 che ho in casa ad uso ricambi, gli ho tolto la molla e anche quel filo di gas residuo in bomboletta. Il fatto che il mono fosse "scoppiato" mi avrebbe anche agevolato il lavoro in seguito: avendo l'idraulica praticamente assente si sarebbe mosso senza sforzo al muoversi del forcellone. Nel leggere i risultati delle mie misurazioni avrei anche dovuto tener conto del fatto che senza il tampone di fine corsa, mancante su entrambi i mono in mio possesso, gli ultimi centimetri di corsa dello stelo sarebbero stati solo teorici. Ho montato quindi il mono senza molla sul telaio. Ho deciso di prendere intervalli di misurazione della corsa ruota posteriore di un centimetro per volta e misurare il corrispettivo della corsa dello stelo nel mono. Per una questione di praticità ho preso la decisione di misurare la corsa della ruota posteriore... senza la ruota. Avrei preso la distanza della perpendicolare tra perno ruota e piano di appoggio della moto ad intervalli di un centimetro, aiutandomi a tenere il forcellone in posizione fissa con un sollevatore idraulico.

Armato di metro, calibro e molta pazienza ho cominciato a prendere la misura della parte scoperta dello stelo dell'ammortizzatore per ogni centimetro di sollevamento del perno ruota rispetto al piano. Sono partito dalla posizione di mono tutto esteso per finire con la posizione di tutto chiuso (posizione in realtà solo teorica mancando il tampone di fine corsa).
Alla prima misurazione il perno ruota era a 49 cm dal piano e lo stelo del mono tutto esteso misurava 10,4 cm. All'ultima misurazione con lo stelo del mono a zero il perno ruota si trovava a 84,5 cm dal piano. La corsa totale teorica della ruota posteriore era quindi di 35,5 cm. Con questi dati il primo calcolo che potevo fare era la media teorica del rapporto di leveraggio, pari a 3,413:1. Quindi, in media, ad un escursione del mono di 1 cm corrisponderebbe una corsa della ruota posteriore di 3,413 cm. Ribaltando le cose ad un escursione del mono di un cm corrisponderebbe (sempre in media) un movimento dello stelo dell'ammortizzatore di 0,292 cm.
Prendendo invece le 36 misurazioni dello stelo del mono per ogni centimetro di corsa della ruota (eccetto l'ultima misurazione in prossimità del fondo corsa che era di 0,5 cm) mi sono ricavato 36 incrementi progressivi di corsa del mono per ciascun centimetro di corsa della ruota. A questo punto per creare la curva di progressione del leveraggio non rimaneva che dividere uno (incremento della corsa ruota in cm) per ciascun incremento di corsa dello stelo del mono. Per l'ultima misura di corsa della ruota che era di 0,5 cm anzichè di uno avrei diviso 0,5 per la corrispondente corsa dello stelo del mono. Fatti i dovuti calcoli ecco il risultato:

Il grafico comprende tutte le misurazioni prese. Dovevo tenere in considerazione che le misure erano state rilevate nel modo più accurato possibile, ma anche del fatto che dati gli strumenti adoperati, potevano non avere una precisione assoluta; quindi era più significativo l'andamento delle curve delle curve stesse.
 Stando alle misure raccolte, il rapporto di leveraggio dopo i primi tre centimetri di corsa della ruota è di poco superiore a 4,8:1 e scende progressivamente fino a 2,2:1 nella posizione teorica di fine corsa senza tampone.
Tenendo conto di un abbassamento statico della moto del 25/30 % e della presenza di un tampone di fine corsa sullo stelo dell'ammortizzatore di qualche centimetro, ho provato a determinare in modo approssimativo la zona in cui il mono lavora di più. in questa fascia di utilizzo del mono il rapporto di leveraggio va da circa 4,2:1 per scendere a circa 2,5:1 verso il fine corsa.
Ora non mi rimane che andare a caccia di un grafico di un rapporto di leveraggio di una moto attuale per fare un raffronto. Le differenze potrebbero dirmi qualcosa sul perchè l'APS Aprilia non funziona in maniera ideale.