Le boccole del braccio di controllo sono tutt'altro che componenti uniformi (boccola del braccio di controllo VDI 7L0407182G). Le loro prestazioni dipendono fortemente dalla rigidità anisotropa, il che significa che il materiale presenta proprietà meccaniche diverse a seconda della direzione della forza applicata. Questa variazione direzionale è intenzionale ed essenziale per bilanciare comfort di marcia, precisione di manovrabilità e durata delle sospensioni.
Le due direzioni principali di rigidezza sono radiale (perpendicolare all'asse della boccola) e assiale (lungo l'asse della boccola). La rigidità radiale è deliberatamente progettata per essere significativamente più elevata. Durante le curve, l'accelerazione laterale genera notevoli carichi laterali sul braccio di controllo. L'elevata rigidità radiale resiste a queste forze, limitando i cambiamenti indesiderati nell'angolo di campanatura (eccessiva inclinazione positiva o negativa della ruota) e nell'angolo di convergenza (puntatura della ruota verso l'interno o verso l'esterno). Senza una resistenza radiale sufficiente, la zona di contatto del pneumatico si sposterebbe in modo imprevedibile, riducendo l’aderenza e provocando una risposta dello sterzo imprecisa.
In confronto, la rigidità assiale è volutamente ridotta. Gli input verticali provenienti dalla strada, come buche, giunti di dilatazione o superfici irregolari, richiedono che il braccio di controllo ruoti e si comprima in modo verticale. Una direzione assiale flessibile consente alla boccola di assorbire e disperdere questi urti mediante deformazione, il che impedisce il forte trasferimento degli urti al telaio e alle persone all'interno. Se la rigidità assiale fosse eccessivamente elevata, la sospensione sembrerebbe troppo rigida, trasmettendo ogni difetto della strada direttamente all'interno del veicolo.
Questo comportamento, che varia in direzioni diverse, è realizzato attraverso un'attenta progettazione della geometria invece di dipendere esclusivamente dalle caratteristiche dei materiali. I metodi comuni includono:
●Modifica dello spessore della parete: avere sezioni di gomma più sottili lungo la lunghezza per garantire flessibilità, mentre aree più spesse lungo la larghezza per garantire resistenza.
●Profili che ricordano manubri o clessidre: queste forme concentrano il materiale nei punti in cui la resistenza nella direzione radiale è essenziale, formando anche aree o spazi più sottili nella direzione assiale.
●Strutture con cavità o fessure multiple: la presenza di cavità o fessure interne consente una compressione graduale lungo la direzione assiale (iniziando morbida, per poi diventare più dura man mano che gli spazi si chiudono), mentre la forma cilindrica esterna preserva la resistenza nella direzione radiale.
●Progettazione degli stampi e posizionamento degli inserti: la configurazione del manicotto metallico interno, dell'involucro esterno e del flusso di gomma durante il processo di vulcanizzazione sono specificamente progettati per formare gradienti di rigidità in direzioni specifiche.
Questi design facilitano l'avanzamento della compressione assiale, caratterizzato da un movimento iniziale delicato per ostacoli minori e una maggiore resistenza con deflessioni maggiori. Mantengono inoltre una notevole rigidità radiale per mantenere l'allineamento delle sospensioni quando vengono applicate forze laterali. Di conseguenza, ciò si traduce in una boccola che fornisce flessibilità verticale garantendo al contempo stabilità laterale, evitando così problemi come il bump steer, che si riferisce a cambiamenti involontari della convergenza su superfici irregolari o un eccessivo rollio del corpo.
Nelle applicazioni della vita reale, questa anisotropia funge da elemento fondamentale nelle regolazioni contemporanee delle sospensioni. I progettisti utilizzano l'analisi degli elementi finiti (FEA) per replicare le forze multidirezionali e perfezionare il design della boccola specifico per ogni modello di veicolo, garantendo l'equilibrio desiderato tra comfort e stabilità. La boccola del braccio di controllo VDI 7L0407182G offre una qualità superiore per un'esperienza di guida confortevole.
