Metodologia per la determinazione dei carichi su componenti meccanici complessi

La posizione del baricentro del veicolo riveste una grande importanza ai fini del comportamento dinamico del motociclo. La sua posizione dipende dalla distribuzione e dai valori delle masse dei singoli componenti del motociclo (motore, serbatoio, batteria, tubi di scarico, radiatori, ruote, forcellone, ecc); poiché il motore è il componente più pesante (circa il 25% della massa totale), il suo posizionamento ha una grande influenza sulla posizione del baricentro del motociclo. Anche la presenza del pilota riveste un ruolo importante, in quanto la sua presenza influisce con un innalzamento della quota del baricentro.
La distribuzione del carico sulle due ruote in condizioni statiche, è generalmente maggiore sulla ruota anteriore nei veicoli da competizione (50-57% anteriore, 43-50% posteriore); è invece maggiore sulla ruota posteriore nel caso di veicoli da turismo o sportivi (43-50% anteriore, 50-57 % posteriore).
Una posizione longitudinale avanzata del baricentro, contrasta la facilità della moto di impennamento in caso di accelerazione o, in altri termini, una migliore trasferimento della potenza a terra; per tale motivo i veicoli da competizione sono più carichi anteriormente. Inoltre il maggiore carico anteriore compensa parzialmente gli effetti delle forze aerodinamiche che scaricano la ruota anteriore, fatto questo che diventa importante alle alte velocità.
La posizione longitudinale arretrata privilegia invece la capacità frenante del veicolo o, in altri termini, diminuisce il pericolo del rovesciamento in avanti dei veicolo durante una brusca frenata con la ruota anteriore.
Le moderne motociclette sportive tendono ad avere una ripartizione 50% - 50% in modo da avere un buon funzionamento sia in fase di spinta sia in frenata. E’ da tener presente che è preferibile, per una questione di sicurezza, lo scivolamento longitudinale della ruota posteriore in fase di accelerazione, piuttosto che lo scivolamento della ruota anteriore in fase di frenata.
In genere, la posizione del pilota è tale da arretrare il baricentro complessivo e quindi la sua presenza aumenta il carico sulla ruota posteriore, e diminuisce di conseguenza quello sulla ruota anteriore.
A sua volta, l’altezza del baricentro ha una grande influenza sul comportamento dinamico del motociclo soprattutto nella fasi di accelerazione e di frenata.
Un baricentro alto comporta, in accelerazione, un maggiore trasferimento di carico dalla ruota anteriore a quella posteriore.
Il maggior carico sulla ruota posteriore aumenta la forza di spinta esercitabile a terra, ma il minore carico sulla ruota anteriore rende più facile l’impennamento del motociclo.
Durante una frenata, il baricentro alto causa un maggior carico sulla ruota anteriore, e un conseguente minore carico su quella posteriore, tutto ciò dovuto al valore maggiore del trasferimento di carico, dovuto ad un baricentro più elevato. Il maggior carico sulla ruota anteriore migliora la frenata, ma ha come contropartita, un più facile raggiungimento della condizione al limite del rovesciamento in avanti, che si verifica quando la ruota posteriore risulta scaricata completamente.