Lancia Delta S4 – Tecnica #1: il telaio

A metà anni ’80 in casa Lancia si decise di passare alla trazione integrale per il secondo modello dell’era Gruppo B. Destinata a incrociare i guantoni principalmente con la Peugeot 205 T16 e l’Audi Sport Quattro, la nuova nata di casa Lancia non poteva esimersi dall’adottare la tecnologia delle quattro ruote motrici per tentare di intralciare il cammino dei tedeschi e dei francesi.

Dovendo partire quindi dal foglio bianco a Torino decisero di adottare, rispetto alla Rally 037, anche un diverso concetto di telaio. Vediamo insieme alcuni dettagli.

Dalla SE037 alla nuova SE038

La scelta per il telaio del progetto SE038 ricadde alla fine su una struttura reticolare di tubi di acciaio saldati. Questa filosofia riprendeva quanto era già stato ipotizzato nel 1980 per il progetto SE036 con i primi studi sulla erede della Fiat 131 Abarth, seguendo il nuovo regolamento del Gruppo B.

Se alla fine per il progetto SE037 (la Rally 037 appunto) la scelta era ricaduta, per questioni di semplicità, su una cellula centrale fatta da scatolati di lamiera a cui venivano saldati il telaietto tubolare anteriore e quello posteriore, per la SE038 si tornò invece all’idea originale del progetto SE036.

La scelta, che può sembrare obsoleta se confrontata con una soluzione a vasca chiusa in lamiera o in materiale composito, offriva invece innumerevoli vantaggi. In primis veniva garantita una ottima accessibilità agli organi meccanici, cosa fondamentale se si pensa alle possibili operazioni da svolgere in velocità durante le assistenze (pensate all’episodio di Toivonen al Monte-Carlo 1986 ad esempio).

In secondo luogo consentiva una fondamentale economicità nell’allestimento dei 200 esemplari stradali necessari per l’omologazione in Gruppo B. Come ultimo aspetto, forse il più importante, permise di ottenere una struttura ad elevata rigidezza torsionale e flessionale, ma con peso contenuto. La messa a punto tramite il calcolo agli elementi finiti consentì infatti di utilizzare tubi di elevate dimensioni, ma con spessori ridotti al minimo (da 1,2 mm a 1,6 mm).

Geometria e materiali

Lo schema messo a punto da Pier Paolo Messori sui disegni iniziali di Renato Sconfienza, prevede una doppia trave longitudinale con traverse saldate per formare la base. Su questa base si eleva il traliccio vero e proprio, composto da tubi in acciaio a sezione, dimensione e spessori, diversi.

Ogni tubo ha una sezione particolare a seconda della sollecitazione a cui è sottoposto: in zone come il pianale i longheroni e le traverse hanno sezione quadrata per sopportare meglio, a parità di peso, gli sforzi di flessione. La parte più alta del telaio è invece composta da tubi a sezione circolare, per rispondere al meglio alle sollecitazioni di torsione. Il materiale utilizzato è sempre l’acciaio ad alta resistenza al cromo-molibdeno 25CD4 normalizzato. Per gli staffaggi invece veniva utilizzato un acciaio meno nobile.

La zona inferiore dell’abitacolo è studiata per collegare direttamente il traliccio anteriore con il posteriore in modo da ottenere una ottima distribuzione degli sforzi e una ottima performance per gli urti laterali. L’anello principale della cellula di sicurezza è costituito dai montanti di grosse dimensioni e dalle traverse sul tetto e al posteriore, in modo da assicurare la protezione necessaria senza adottare un roll-bar aggiuntivo.

L’unione degli elementi è effettuata profilando opportunamente le estremità. Le saldature continue assicurano invece la rigidezza finale di ogni nodo. Il peso finale per la versione corsa, senza staffaggi, è di 87,1 kg.

I test

Per capire l’entità degli sforzi da applicare al telaio si fece ricorso ai dati sperimentali ricavati direttamente da prove fisiche utilizzando una 037 muletto dotata di strumentazione per rilevare carichi e accelerazioni. Vennero svolti test sia su sterrato, sia su fondi speciali con ostacoli puntuali, sia su asfalto.

Per ogni tipo di percorso furono determinati i massimi carichi a cui sottoporre i punti più critici, come ad esempio l’attacco delle sospensioni a scocca. Successivamente l’intero telaio fu ottimizzato anche per resistere a carichi corrispondenti ad accelerazioni verticali, longitudinali, e trasversali, simulando quindi le condizioni di sobbalzo, accelerazione e frenata, curva. Furono processate oltre 50 configurazioni differenti.

Una volta pronto il primo telaio, che fu realizzato dalla Cecomp, furono eseguite delle prove sperimentali al banco presso i laboratori dell’Abarth. Le prove effettuate, torsione pura e flesso-torsione, evidenziarono una ottima correlazione fra i risultati ottenuti a calcolo e quelli sperimentali.

Le differenze rispetto alla versione stradale

La versione stradale del telaio della Delta S4 risulta essere meno rigida rispetto alla versione corsa. Questo è dovuto principalmente all’assenza della diagonale posteriore e della traversa sul tetto. La diagonale posteriore nasceva infatti smontabile e fu rimossa, nella versione stradale, per migliorare la visibilità posteriore.

La necessità di installare il riscaldatore/condizionatore sulla versione stradale portò anche ad alcune differenze alla zona anteriore. Sul telaio stradale sono presenti anche due tubi di alluminio posti longitudinalmente davanti al telaietto anteriore. Questo per consentire in fase di urto una migliore dissipazione dell’energia e migliorare quindi la sicurezza.

 

Il generale aumento di peso è dovuto anche al maggior numero di staffe e tubi aggiuntivi necessari per installare i vari accessori della versione stradale. Da non dimenticare infine la differenza di materiale scelto per i pannelli della carrozzeria: resina poliestere per la versione stradale, kevlar-carbonio per la versione corsa. Il peso del telaio in versione stradale è di 91,6 kg.

La versione alleggerita

Studi successivi portarono anche alla definizione di un modello ulteriormente ottimizzato e alleggerito. In questo modello lo spessore dei tubi era stato ridotto ulteriormente e per la saldatura era prevista la tecnologia TIG. La rigidezza torsionale risultava ridotta di circa il 15% e il guadagno di peso era di circa il 10%. Questa configurazione rimase comunque a livello di studio e non venne mai realizzata.

Credit: “Lancia Delta S4”, di Vittorio Roberti e Luca Gastaldi