Il telaio di una vettura, la struttura fondamentale

Telaio, chassis, monoscocca e altri termini vengono spesso usati come sinonimi, ignorando però quali siano le differenze chiave tra di essi.
Con telaio si intende la struttura che sorregge e tiene insieme tutta la meccanica e l’abitacolo del veicolo. Esso è la parte strutturale più importante di tutto il veicolo.
Come un essere umano con una colonna vertebrale storta o poco robusta, anche avendo un cuore o motore perfetto, gambe o sospensioni eccellenti, il risultato viene fortemente influenzato dal telaio. Se la tecnica si è evoluta in forme e materiali differenti negli anni, la funzione primaria è sempre la stessa, tenere tutta la macchina insieme.

Tecnica del telaio automobilistico

Per via della funzione primaria del telaio ci sono delle caratteristiche che devono essere soddisfatte. La più importante, citata in qualunque recensione automobilistica è la rigidità torsionale. Nella stragrande maggioranza degli utilizzi di autovetture si richiede che il telaio sia il più rigido possibile. Sia per ragioni di sicurezza che per un più corretto funzionamento delle sospensioni. Infatti la maggior parte delle vetture moderne l’abitacolo è parte integrante del telaio, pertanto costituisce le componenti non deformabili, quelle che devono essere più rigide possibili per evitare danni agli occupanti in caso di impatto. La rigidità torsionale, ovvero la forza necessaria a torcere il telaio, o fletterlo, influisce su tanti altri fattori, specialmente in uso sportivo.

Se le sospensioni hanno il compito di muoversi per assorbire le asperità della strada, il telaio deve rimanere il più rigido possibile in modo che il movimento delle sospensioni non sia assorbito da esso. Viceversa il telaio si fletterebbe e varierebbe il lavoro delle sospensioni e gli angoli caratteristici delle ruote, dando imprevedibilità e riducendo il grip. Tale caratteristica risulta ancor più fondamentale con masse maggiori e potenze alte, in cui è lo stesso veicolo ad apportare forze sul telaio. In forte accelerazione piegandosi disturberebbe la trazione e in curva sarebbe in balia degli spostamenti di carico dovuti alla grande massa della macchina.

Influiscono però altri fattori, una maggiore rigidità spesso si ottiene a discapito di un aumento di peso che influenzerebbe tutti gli altri aspetti, ma anche un aumento dei costi per l’utilizzo di materiali più costosi come alluminio e fibra di carbonio.

Tipologie di telaio

Negli anni sono state sviluppate molte tipologie di telaio, sviluppate tramite l’impegno in motorsport. Esistono fondamentalmente 4 tipologie:

Telaio a longheroni e traverse (ladder frame)

È la tipologia più semplice, costituita da due componenti longitudinali unite con traverse, ovvero componenti trasversali che tengono uniti i longheroni. Ha la forma di una scala a pioli, da qui ladder frame. Su di esso vengono poi montati sospensioni e carrozzeria. Non essendo estremamente rigido in relazione al peso, viene utilizzato per fuoristrada o mezzi da lavoro come furgoni o camion.

Telaio tubolare

È costruito dall’unione di tubi saldati tra loro, deriva direttamente dalle competizioni, offre un alta rigidità in relazione al peso ma la necessità di assemblaggio manuale e i tempi richiesti per il montaggio lo hanno relegato al motorsport o vetture in serie molto limitata. Rappresenta una soluzione molto raffinata per l’integrazione di roll/bar e telaietti delle sospensioni all’interno dello stesso, ma è molto difficile da riparare in caso di danni.

Scocca portante o unibody

È la tipologia più utilizzata, costituita dall’utilizzo delle lamiere della carrozzeria come telaio, ovvero costruendo in modo strutturale tutta la scocca del veicolo, a cui connettere le componenti meccaniche. In acciaio o alluminio è la tipologia più utilizzata perché costituisce il miglior compromesso tra rigidità, sicurezza, peso e costi progettuali e realizzativi. Permette una forte automatizzazione del processo costruttivo.

Monoscocca in compositi

La tipologia più raffinata, sviluppata direttamente in formula 1, è costituita da una struttura interamente in materiali compositi come la fibra di carbonio. È la soluzione più rigida, sicura e leggera ma anche la più complessa e costosa e richiede un processo interamente a mano per la realizzazione. È attualmente utilizzata da supercar e hypercar, ma piccole componenti per irrigidire sono utilizzate anche su vetture normali come le serie 3 e 5 di BMW.

Video

Vi lascio con il video del giro record della Lamborghini Aventador SVJ al Nürburgring, la stradale più veloce con un monoscocca in fibra di carbonio, ma soprattutto il sound glorioso del V12 aspirato.