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Il braccio oscillante è il collegamento a forma di A o di L che connette il portamozzo anteriore (fuso a snodo) al telaio o al sottotelaio del veicolo, consentendo alla ruota di salire e scendere seguendo il profilo stradale mantenendo il controllo laterale e longitudinale. Ogni sospensione anteriore indipendente utilizza almeno un braccio oscillante per lato; alcuni progetti a quadrilatero e multilink ne usano due — superiore e inferiore — mentre il layout McPherson utilizza solo il braccio inferiore, affidando all'ammortizzatore stesso il posizionamento superiore.

Noto anche come: wishbone, A-arm, braccio di controllo trasversale (TCA), braccio laterale. Il braccio oscillante inferiore è talvolta chiamato braccio inferiore; quello superiore è il braccio superiore o upper A-arm. Nelle sospensioni posteriori multilink i bracci equivalenti possono essere chiamati bracci laterali o bracci longitudinali, sebbene siano numeri di ricambio distinti.

Come funziona

Collegamento cinematico ruota-telaio

Il braccio oscillante ha due punti di ancoraggio al telaio — entrambi con boccole in gomma o poliuretano che assorbono le vibrazioni — e un giunto sferico esterno che si collega al fuso a snodo. Questo montaggio a tre punti consente al fuso a snodo di ruotare per lo sterzo mentre il braccio oscilla su e giù nell'escursione della sospensione, mantenendo la ruota nel piano corretto lungo tutto il suo arco.

Controllo della geometria di campanatura, inclinazione e convergenza

La geometria del braccio oscillante determina come variano gli angoli di campanatura e inclinazione dell'asse di sterzo con la compressione ed estensione della sospensione. Un braccio ben progettato mantiene un guadagno di campanatura negativa in compressione, migliorando la tenuta in curva. I tecnici usano la lunghezza del braccio e gli angoli di montaggio per impostare l'altezza del centro di rollio, che governa quanto la carrozzeria si inclina in curva rispetto al trasferimento di carico sulle ruote.

Distribuzione del carico tra braccio superiore e inferiore

In un sistema McPherson il singolo braccio oscillante inferiore gestisce tutte le forze laterali e longitudinali mentre il supporto dell'ammortizzatore sopporta il carico verticale. In un sistema a quadrilatero entrambi i bracci condividono il carico e offrono un controllo geometrico più preciso, motivo per cui le vetture sportive e i SUV pesanti preferiscono il layout a quadrilatero nonostante la maggiore complessità e costo.

Struttura e costruzione

I bracci oscillanti sono prodotti in acciaio forgiato (qualità 1045 o 4140 per applicazioni ad alta resistenza), acciaio stampato, o alluminio forgiato sulle piattaforme a scocca portante dove il peso è un parametro critico. L'estremità esterna ospita un giunto sferico pressato o integrato, sigillato con soffietto in neoprene o poliuretano. Le estremità interne portano boccole in gomma o poliuretano pressate in bussole cilindriche, fissate da bulloni attraverso il sottotelaio. Il materiale delle boccole influenza il NVH: la gomma è più silenziosa; il poliuretano è più rigido e più duraturo ma trasmette più rumore da strada. MOOG, TRW, 555 e CTR forniscono sia l'assieme completo braccio-giunto sferico sia il braccio nudo per riparazione con pressatura.

Sintomi comuni di guasto

• Botti o colpi su dossi o in frenata. Una boccola interna usurata o collassata consente al braccio di spostarsi avanti e indietro sotto carico, creando un secco colpo ogni volta che raggiunge il limite di escursione. I carichi frenanti sono particolarmente severi perché il braccio viene compresso duramente contro la boccola con il trasferimento di peso in avanti.
• Tiro di sterzo o deriva del veicolo. Una boccola rotta o gravemente deformata modifica la posizione di riposo del braccio, spostando l'inclinazione e la convergenza su quel lato. Il veicolo deriva verso il lato interessato in accelerazione o in frenata, e il guidatore deve applicare correzioni costanti.
• Consumo irregolare o accelerato degli pneumatici. Lo spostamento di inclinazione e campanatura causato da una boccola deformata modifica continuamente l'angolo dell'impronta di contatto nell'escursione della sospensione. Lo pneumatico si consuma in modo irregolare — tipicamente con seghettatura sul bordo interno o esterno — a un tasso molto superiore al normale.
• Vibrazione percepita attraverso il volante o il sedile. Un nucleo di boccola in gomma deteriorato consente il contatto metallo-metallo tra la bussola e il supporto del sottotelaio. La vibrazione si trasmette attraverso il telaio ed è percepita come un ronzio a bassa frequenza o shimmy, particolarmente su superfici sconnesse.
• Fessurazione o deformazione visibile delle boccole. Il composto in gomma si deteriora con il calore, l'età e l'esposizione ai prodotti chimici stradali. Le crepe visibili sulle flange della boccola dell'estremità interna indicano che il nucleo si è separato dalla bussola metallica, e la sostituzione è già in ritardo.

Domande frequenti su Control Arms