Introduzione

Gli ammortizzatori elettronici rappresentano un'evoluzione significativa nel campo delle sospensioni motociclistiche, offrendo un controllo e un adattamento dinamico senza precedenti. BMW Motorrad è all'avanguardia in questo settore, con sistemi come ESA (Electronic Suspension Adjustment) e DDC (Dynamic Damping Control) che migliorano la sicurezza, il comfort e il piacere di guida. Questo articolo esplora il funzionamento di questi sistemi, le loro evoluzioni e i vantaggi che offrono ai motociclisti.

Evoluzione dei Sistemi di Sospensioni Elettroniche BMW

ESA (Electronic Suspension Adjustment)

Nel 2004, BMW Motorrad ha introdotto il sistema ESA, una pietra miliare nella regolazione elettronica delle sospensioni. Questo sistema permetteva al pilota di modificare la taratura degli ammortizzatori tramite un semplice pulsante sul manubrio, anche durante la guida. L'ESA offriva un adattamento rapido e comodo alle diverse condizioni di guida e di carico.

ESA II

Nel 2009, il sistema ESA è stato ulteriormente sviluppato con l'introduzione dell'ESA II. Questa versione avanzata non solo regolava gli ammortizzatori anteriori (Duolever/Telelever) e posteriori (Paralever), ma permetteva anche di modificare la rigidità dell'ammortizzatore posteriore, influenzando la "rigidità" della molla. L'ESA II rappresentava il primo sistema al mondo a offrire ampie possibilità di regolazione elettronica dell'assetto, adattando la ciclistica alle particolarità del fondo stradale e allo stato di carico in modo innovativo.

Dynamic Damping Control (DDC)

Il passo successivo nell'evoluzione delle sospensioni elettroniche è stato il DDC, un sistema semiattivo che adatta automaticamente gli elementi delle sospensioni alle condizioni di utilizzo della moto. Il DDC reagisce a manovre come frenata, accelerazione e guida in curva, nonché alle irregolarità del fondo stradale. Questo sistema, basato su tecnologie già utilizzate nel settore automobilistico (ad esempio, sulla BMW M3 e M5), utilizza valvole ammortizzatrici controllate elettricamente per regolare la risposta delle sospensioni in base ai parametri rilevati dai sensori.

Funzionamento del Dynamic Damping Control (DDC)

Il DDC è un sistema complesso che integra diversi componenti e sensori per garantire un controllo ottimale delle sospensioni.

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Componenti e Interconnessioni

Il DDC è collegato tramite il CAN-bus al controllo della trazione DTC e all'ABS. Questa integrazione permette al sistema di riconoscere gli interventi di regolazione dei vari sistemi e di adattare la reazione della sospensione alla situazione attuale, distinguendo tra compressione ed estensione.

Valvole Ammortizzatrici a Controllo Elettrico

La regolazione della sospensione avviene attraverso una valvola ammortizzatrice a controllo elettrico, che modifica la fessura anulare e, di conseguenza, la sezione di passaggio dell'olio dell'ammortizzatore. A differenza dell'ESA II, il DDC non lavora sulla base di linee caratteristiche, ma utilizza mappature che rappresentano la taratura ottimale degli ammortizzatori in un campo predefinito.

Mappature e Preferenze del Pilota

Anche nel sistema DDC sono disponibili tre mappature che permettono al guidatore di impostare le sospensioni secondo le proprie preferenze personali: "Comfort", "Normal" e "Sport". La taratura selezionata viene visualizzata nella strumentazione combinata, offrendo al pilota un controllo intuitivo e personalizzato. Come l'ESA II, il DDC offre anche la variazione del tasso di compressione della molla.

Processo di Regolazione Dinamica

  1. Fase di Avviamento: All'accensione del quadro, il sistema esegue un check e il flusso di informazioni scorre attraverso la rete CAN-bus dalla gestione motore, dalla centralina dell'ABS, dal sensorbox (DTC) e dai sensori degli ammortizzatori alla centralina del DDC.
  2. Accelerazione: Quando il pilota accelera, la variazione della coppia motrice e la dinamica della ripartizione delle masse tra le ruote aumentano l'intervento sulla valvola dell'ammortizzatore posteriore.
  3. Velocità di Crociera: Una volta raggiunta la velocità di crociera, il controllo delle valvole ripristina il valore originale.
  4. Guida in Curva: Durante la percorrenza di una curva, l'intervento sulle due valvole degli ammortizzatori aumenta parallelamente all'aumento dell'angolo di inclinazione, per poi diminuire una volta superato il punto di corda.
  5. Frenata: Nelle fasi di frenata, l'intervento di controllo sulla valvola ammortizzatrice anteriore aumenta proporzionalmente alla decelerazione, elevando le forze di ammortizzazione e la stabilità di guida.
  6. Irregolarità del Fondo Stradale: Durante l'attraversamento di irregolarità del fondo stradale, le valvole dell'ammortizzatore anteriore e posteriore vengono controllate separatamente, in proporzione alla rispettiva escursione.
  7. Arresto: Quando la motocicletta si arresta, il flusso di corrente e il controllo delle valvole vengono disattivati.

Vantaggi del Dynamic Damping Control (DDC)

Il DDC offre numerosi vantaggi che migliorano l'esperienza di guida:

  • Sicurezza Attiva: Il sistema valuta un alto numero di informazioni in brevissimo tempo e seleziona la taratura della ciclistica più adatta alla situazione attuale, aumentando notevolmente la sicurezza di guida.
  • Comfort di Marcia: L'adattamento dinamico delle sospensioni garantisce un comfort di marcia ottimale su diverse superfici stradali.
  • Divertimento di Guida: La combinazione di sicurezza e comfort contribuisce a un'esperienza di guida più piacevole e coinvolgente.

DSA (Dynamic Suspension Adjustment): Una Rivoluzione nella Regolazione delle Sospensioni

Con il debutto della nuova R 1300 GS, BMW ha introdotto il sistema DSA, che permette di modificare anche la rigidezza della molla delle sospensioni. Questo sistema rappresenta una svolta nel mondo delle due ruote, offrendo un livello di personalizzazione e adattamento senza precedenti.

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Sospensioni Regolabili: Un Breve Riepilogo

Una sospensione completamente regolabile permette di variare il precarico e l'idraulica (estensione e compressione). Il precarico determina quanto la molla viene compressa rispetto alla sua lunghezza a riposo, mentre l'idraulica controlla la velocità con cui la sospensione si comprime ed estende.

Se queste modifiche non sono sufficienti per raggiungere il bilanciamento ideale, si può sostituire la molla con una caratterizzata da una diversa costante elastica (K), che esprime la rigidità della molla. Il K è influenzato dal numero di spire e dallo spessore del filamento.

La Magia del DSA

Il sistema DSA permette di variare le caratteristiche di una molla senza sostituirla fisicamente. Questo viene realizzato attraverso una sofisticata gestione del passaggio dell'olio all'interno dei due mono ammortizzatori, che simula il cambio della rigidezza della molla.

Come Funziona il DSA

Il DSA utilizza una valvola che regola il flusso dell'olio all'interno dell'ammortizzatore. Questa valvola permette di far lavorare una seconda molla in combinazione con la molla principale, variando la rigidità complessiva del sistema. Quando l'elettronica decide quale molla far lavorare dipende dal riding mode selezionato. Ad esempio, in condizioni di guida normali, potrebbe lavorare la molla morbida per assorbire le asperità, mentre in situazioni dinamiche con forti trasferimenti di carico, potrebbe entrare in funzione la molla dura per mantenere assetto e stabilità.

Sistemi di Controllo Elettronico delle Sospensioni: Una Panoramica Approfondita

Oltre ai sistemi BMW, esistono diverse altre tipologie di sospensioni a controllo elettronico utilizzate da vari produttori automobilistici e motociclistici.

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Classificazione dei Sistemi di Sospensioni Elettroniche

I sistemi di sospensioni elettroniche possono essere classificati in base al tipo di azionamento:

  • A taratura variabile: Agiscono sui passaggi dell'olio interno dell'ammortizzatore tramite elettrovalvole.
  • Pneumatiche: Sostituiscono la molla con un serbatoio di aria compressa.
  • Idrauliche: Utilizzano olio idraulico messo in pressione da una pompa elettrica.
  • Magnetoreologiche: Varia la densità del fluido di lavoro (olio idraulico con particelle ferrose) tramite un campo magnetico.

Sospensioni a Taratura Variabile

Questi sistemi regolano la rigidità degli ammortizzatori modificando il flusso dell'olio interno tramite elettrovalvole. Le accelerazioni verticali rilevate dagli accelerometri vengono utilizzate per indurire o scaricare singolarmente ogni ammortizzatore.

Sospensioni Pneumatiche

Questi sistemi utilizzano serbatoi di aria compressa al posto delle molle tradizionali. Un compressore elettrico smista l'aria all'interno delle quattro sospensioni tramite un blocco valvole. Questi sistemi permettono anche di variare l'altezza del veicolo da terra.

Sospensioni Idrauliche

Questi sistemi utilizzano olio idraulico messo in pressione da una pompa elettrica. La rigidità della sospensione è regolata dal volume di olio immesso all'interno di un accumulatore, che contiene una membrana di separazione tra olio e azoto.

Sospensioni Magnetoreologiche

Questi sistemi utilizzano un fluido di lavoro composto da olio idraulico e particelle ferrose in sospensione. La rigidità dell'ammortizzatore viene variata sottoponendo il fluido a un campo magnetico, generato da un solenoide interno.

Dynamic ESA: Sospensioni Semiattive per un Controllo Ottimale

Il Dynamic ESA è un sistema di sospensioni semiattive che rileva il movimento verticale delle ruote e regola automaticamente l'ammortizzazione in base alle condizioni presenti. Questo sistema comunica con l'ABS e il Controllo automatico di stabilità ASC di BMW Motorrad.

Modalità di Guida e Impostazioni Personalizzate

Le impostazioni di base del Dynamic ESA sono collegate alle modalità di guida "Rain", "Road", "Dynamic", "Enduro" ed "Enduro Pro". Ogni modalità offre una regolazione delle sospensioni raccomandata dagli esperti di BMW Motorrad. Il pilota può anche adattare l'ammortizzatore alle proprie preferenze personali, scegliendo tra "Soft", "Normal" o "Hard".

  • Modalità "Rain": Taratura di base morbida per garantire sicurezza in accelerazione.
  • Modalità "Road": Setup più rigido per una trazione ottimale su strada asciutta.
  • Modalità "Dynamic": Taratura più rigida per una guida sportiva su strada.
  • Modalità "Enduro": Regolazione progettata per la guida su sterrato con massima trazione.
  • Modalità "Enduro Pro": Impostazioni per un uso offroad più impegnativo con pneumatici tassellati.

Regolazione Fine e Personalizzazione

Il sistema ESA II offre una regolazione elettronica della sospensione di seconda generazione, che adatta diversi stili di guida e tipi di carico. Il pilota può selezionare le condizioni di carico ("solo", "solo con bagaglio", o "con passeggero e bagaglio"), semplificando l'utilizzo del sistema ed evitando errori di configurazione.

Funzionamento del Sistema ESA II

Il sistema analizza la regolazione base della molla o l'ammortizzazione e le regola automaticamente. A seconda delle preferenze personali, il pilota può selezionare le regolazioni dell'assetto scegliendo tra "Comfort", "Normal" o "Sport". Il comando elettronico analizza queste specifiche e calcola le velocità di ammortizzazione appropriate in funzione dei parametri ottimali.

Regolazione della Rigidità della Molla

Per variare la rigidità della molla, si impiega un motorino elettrico con ingranaggi. La rigidità della molla viene modificata con due molle collegate in serie. Le forze di compressione vengono assorbite da un elemento elastomerico (Cellasto) in abbinamento a una molla elicoidale tradizionale.

Vantaggi della Regolazione Elettronica

Rispetto alla regolazione meccanica tradizionale, il vantaggio della regolazione elettronica dell'assetto con ESA consiste in un coordinamento sempre armonioso tra tutti i componenti della sospensione e nell'eliminazione degli errori per gli utenti. Il pilota può regolare la sospensione in pochissimo tempo, ad esempio prima di prendere a bordo un passeggero o quando la superficie stradale cambia improvvisamente.

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