Mass damper: ha senso sulle MTB?

Durante la scorsa stagione di coppa del mondo di DH si sono visti alcuni atleti con un mass damper. Il mass damper, conosciuto anche come tuned mass damper (smorzatore a massa risonante) è un dispositivo in grado di assorbire una porzione di energia presente in un sistema vibrante, in maniera tale da attutire le oscillazioni e mantenere in equilibrio la restante parte del sistema. Questo avviene grazie all’inerzia di una massa sospesa che, muovendosi in senso opposto al sistema in cui è inserita, ne ammortizza le oscillazioni (effetto damping). L’uso del mass damper si concentra soprattutto in campo edile, poiché la sua presenza consente la costruzione di grattacieli resistenti alle sollecitazioni dei terremoti o del vento.

In passato, prima che la FIA lo vietasse, il tuned mass damper era fruibile anche sulle vetture di Formula 1. Il sistema fu introdotto per la prima volta sulla Renault R25 di Alonso e Fisichella in occasione del Gran Premio d’Italia 2005; successivamente altri costruttori provarono a replicarlo, prima che venisse dichiarato illegale. Il sistema risultava particolarmente utile per stabilizzare il muso della vettura in curva, mantenendo costante il flusso aerodinamico e rendendo la vettura più guidabile.

Progettare e costruire un TMD (Tuned Mass Damper) per mountain bike presenta una serie di sfide specifiche.

Un TMD “tradizionale” è sintonizzato su una frequenza specifica, con l’obiettivo di riportare il sistema in cui è installato alla sua frequenza naturale. Tuttavia, l’ampia gamma di frequenze e ampiezze in gioco nella MTB, causata dai cambiamenti del terreno, dagli input del biker e dalla dinamica delle sospensioni, fa sì che la scelta di un approccio a frequenza fissa lasci il TMD in funzione al di fuori di una finestra operativa ideale durante l’uso.

Durante lo sviluppo, Rimpact ha scoperto che anche quando si puntava su una singola frequenza, l’unità forniva comunque benefici notevoli in base ai dati dell’accelerometro e al feedback del ciclista.

Dal loro sito: la massa è libera di spostarsi e, quando lo fa, la sua quantità di moto viene temporaneamente immagazzinata in una delle due molle che le resistono. Quando una forza in ingresso viene trasferita alla bicicletta, il trasferimento di energia viene attenuato nel tempo, riducendo così il tipo di picchi di compressione che i biker avvertono su tratti di sentiero accidentati. Quest’azione di accumulo e ritorno riduce il feedback negativo, attenuando il tempo necessario per far percepire al rider l’intera forza in ingresso, che viene percepita come una riduzione delle vibrazioni. I vantaggi si manifestano con una maggiore aderenza dell’avantreno, una maggiore stabilità del telaio, una minore stanchezza fisica e mentale e una riduzione del pompaggio delle braccia nei percorsi più lunghi.

La seconda constatazione è stata che i dati registrati di una massa statica nel tubo di sterzo offrivano un vantaggio rispetto a nessuna massa aggiuntiva alla bicicletta, e che il TMD rappresentava un aumento simile delle prestazioni, sempre rispetto alla massa aggiuntiva. È stata la componente “attiva” del TMD a renderlo più efficace. Una massa statica era in grado di compensare alcune delle forze in ingresso, per lo stesso motivo per cui spostare un oggetto pesante richiede una forza maggiore rispetto a un oggetto più leggero, ma non con la stessa efficacia di una massa uguale all’interno del progetto del TMD. Il TMD agiva come una “massa con vantaggio meccanico”, come diciamo noi.

Pur riconoscendo che questo sistema non è un “vero” smorzatore di massa sintonizzato in senso stretto, i suoi vantaggi in termini di prestazioni reali parlano da soli, offrendo ai biker una guida più fluida e controllata. Abbiamo deciso di progettare uno smorzatore di massa sintonizzato e ci siamo ritrovati con qualcosa di inaspettato, ma migliore di quanto avessimo previsto.

I nostri test hanno dimostrato che, in media, i biker sono più veloci di circa un secondo al minuto nei test A/B Placebo alla cieca e cronometrati.

Sebbene possa sembrare poco, estrapolando questo dato su una lunga pista da DH o su un’intera giornata di Enduro, questo vantaggio può fare la differenza tra un piazzamento a metà del gruppo e un piazzamento nella parte alta della classifica.

È preordinabile qui per 179 Sterline. Cosa ne dite, potrebbe avere un senso sulle bici?