10.2 C
Napoli
giovedì, 18 Aprile 2024
  • 4 è meglio di 2 (II Parte)

    Nella prima parte di questo servizio, procedendo in ordine alfabetico per Case nell’analisi dei sistemi di trazione integrale, ci eravamo fermati a Jaguar. In questa seconda parte procediamo partendo da Mazda per terminare la carrellata con Volvo.

    Come avrete modo di leggere, i sistemi si assomigliano fra loro e quello sicuramente più utilizzato è l’Haldex, un giunto viscoso gestito elettronicamente che permette di indirizzare la coppia motrice sull’asse che ne ha bisogno allorché uno dei due perde aderenza. Inoltre, consente parecchio risparmio di carburante, poiché in buone condizioni di manto stradale, si comporta come un trazione anteriore.

    Il nostro verdetto? Al primo posto, come qualità di sistema ed efficacia, collochiamo quello della sportivissima Mitsubishi Lancer Evo VII (mandata ora in pensione dalla Evo VIII), basato su differenziale centrale e giunto viscoso con sistemi autobloccanti per la massima resa, segue il Torsen dell’Audi con differenziale centrale e quindi le vetture equipaggiate con i giunti Haldex. Efficaci anche i giunti meccanici, ma più lenti nelle reazioni, e prettamente stradali quelli di Bmw e Mercedes che intervengono con il sistema frenante più che altro per correggere traiettorie “pericolose”.

    Secondo MAZDA, un giunto viscoso attuato magneticamente

    Il sistema a trazione integrale della Mazda 6 AWD funziona con lo stesso criterio dell’Haldex Audi.

    Praticamente è una trazione anteriore che solo quando serve, trasferisce la coppia anche al posteriore. Questo avviene tramite un giunto viscoso gestito elettronicamente e attuato magneticamente. Quando la corrente di controllo del solenoide magnetico che agisce sui dischi del giunto viscoso è assente, nella frizione pilota non viene prodotta alcuna coppia. Contemporaneamente, la camma pilota e la camma principale ruotano nello stesso senso per mezzo delle sfere e la camma principale non esercita alcuna spinta sul lato frizione principale. Pertanto, la trazione non viene trasferita dalle ruote anteriori verso quelle posteriori. In pratica, quando la corrente di controllo del solenoide 4WD è presente, la corrente fluisce dal modulo di controllo (4WD CM) verso il solenoide 4WD e l’accoppiamento funziona nel seguente modo.

    Sulla bobina elettromagnetica del solenoide 4WD si genera un flusso magnetico che attira la frizione pilota verso la bobina magnetica, provocandone l’innesto. Questo produce la generazione della coppia d’attrito nella frizione pilota. La coppia viene trasmessa alla camma pilota, che è innestata con la frizione pilota. Tra la camma pilota e la camma principale si crea una differenza di rotazione. Grazie a questa torsione relativa, il meccanismo a camme interviene, trasmettendo la coppia dalla camma pilota alla sfera e quindi alla camma principale. In questo modo, la spinta esercitata sulla frizione principale viene amplificata. Innestandosi la frizione principale, la coppia motrice proveniente dalle ruote anteriori viene trasferita a quelle posteriori. L’entità della coppia motrice trasmessa alle ruote posteriori varia proporzionalmente alla forza presente sulla camma pilota che è innestata con la frizione pilota. Così il modulo controlla il trasferimento della coppia motrice alle ruote posteriori variando la periodicità della corrente elettrica dal 4WD CM verso il solenoide 4WD.

    Secondo MERCEDES, un differenziale centrale con la trazione controllata dai freni

    Il sistema di guida a trazione integrale permanente Mercedes è montato sui modelli 4Matic ed è basato sullo stesso principio di quello Bmw. Anche qui infatti, sono assenti i convenzionali blocchi dei differenziali, che secondo la Casa, influiscono eccessivamente sulle caratteristiche dello sterzo e di maneggevolezza sulle proprie vetture. Anziché i blocchi dei differenziali, 4Matic utilizza il sistema di aderenza controllata elettronicamente 4ETS (equivalente all’ADB-x Bmw), un componente supplementare del programma di stabilità ESP. Questo viene attivato automaticamente quando una o più ruote perdono aderenza. In questo caso 4ETS applica una singola pressione del freno alle ruote con minor aderenza, aumentando la coppia alle ruote che hanno ancora sufficiente aderenza. Gli impulsi frenanti sortiscono l’effetto di tre blocchi del differenziale e variano anche in base alla velocità del veicolo: a bassa velocità l’intervento frenante è possibile su tutte le ruote, in modo tale che il 4ETS raggiunga l’effetto di tre blocchi del differenziale, assicurando la massima aderenza. A media velocità la pressione frenante è limitata alla ruota che non slitta, per non compromettere la stabilità di controllo. Se però entrambe le ruote posteriori perdono aderenza, vengono frenate simultaneamente. Ad alta velocità 4ETS applica una pressione frenante su entrambe le ruote posteriori, mentre non effettua alcun intervento sull’assale anteriore per raggiungere il miglior controllo di stabilità possibile. Il sistema di trazione integrale è poi configurato in modo da distribuire la coppia agli assali anteriore e posteriore con un rapporto fisso di 40:60, dando enfasi al posteriore, come da tradizione. Infine il 4ETS utilizza una serie di sensori non solo per misurare la velocità di ogni ruota, ma anche l’angolo di sterzo, quello d’imbardata e l’accelerazione laterale del veicolo e agisce sulla dinamica non solo attraverso l’intervento frenante selettivo, ma anche riducendo la coppia del motore.

    Secondo MITSUBISHI, tre differenziali e un giunto viscoso controllati elettronicamente

    L’unica auto, e non fuoristrada, che dispone di trazione integrale permanente in Mitsubishi è la performante Lancer EvoVII equipaggiata del 2.0 Turbo da 280Cv. Questa 4WD adotta il terzo differenziale a slittamento limitato. Il differenziale centrale è posizionato accanto al differenziale anteriore e quest’ultimo nel gruppo di rinvio. Il differenziale a giunto viscoso che agisce su quello centrale è posizionato alle spalle del differenziale anteriore, sempre nel gruppo di rinvio ed è assistito elettronicamente. In particolare il differenziale centrale è controllato da una centralina denominata ACD (Active Center Differential) che opera il trasferimento di coppia tra anteriore e posteriore (entrambi autobloccanti) attraverso la pressione dell’olio, basandosi sui parametri di trazione elaborati dalle altre centraline, mentre quello posteriore si aiuta con l’AYC (Active Yaw Control). Quest’ultimo, il vero cuore della Lancer, controlla le forze che si creano in curva meccanicamente attraverso il differenziale a ingranaggi elicoidali che, con una particolare rondella (Thrust Washer) che entra in contatto con la scatola del differenziale, frena la ruota con minor aderenza per conferirla completamente a quella con maggior aderenza. Elettronicamente, si basa principalmente sui segnali provenienti dai sensori di imbardata baricentrici la vettura (lateral G sensor e longitudinal G sensor) e dal sensore di controllo della sterzata.

    Secondo PORSCHE, un giunto visco-lamellare del tipo Haldex

    Per le C4, cioè per le mitiche Carrera 4, la ripartizione della generosa coppia erogata dal motore è assicurata da un giunto viscoso nella scatola del differenziale anteriore. La 911 Carrera 4 ha di serie il sistema Porsche Stability Manegement PSM che capta tramite appositi sensori se la vettura segue la traiettoria voluta dal conducente. In situazioni di mancanza d’aderenza, il PSM farà intervenire in modo mirato la gestione del motore e i freni delle ruote, ristabilizzando la macchina. Il motore può scaricare a terra la sua potenza sulle ruote anteriori in un rapporto variabile tra un minimo del 5% e un massimo del 40%. La trazione, come detto, conta su un giunto viscoso lamellare che è così in grado di compensare le differenze di velocità tra asse anteriore e posteriore. Il giunto è costituito da lamelle interne solidali con il mozzo e lamelle esterne solidali con la carcassa. Tra le due corone di lamelle si trova l’olio siliconico in un vano ermetico. In caso di velocità differenti, le forze nascenti tra l’olio siliconico e le lamelle, trasmettono la coppia all’assale anteriori nelle percentuali suddette.

    Secondo RENAULT, un giunto viscoso adattativo

    Sia sulla Scenic RX4, sia sulla Kangoo 4×4 Altica, il passaggio in modalità 4×4 si ottiene automaticamente non appena le ruote iniziano a slittare. Il giunto viscoso gestisce la ripartizione della coppia tra anteriore e posteriore, in funzione delle condizioni di impiego e della velocità della vettura. Il sistema antislittamento ASR, gestito elettronicamente, agisce sulle ruote anteriori per ovviare a eventuali perdite di motricità. Il ponte della trasmissione a doppia uscita, derivato dallo Scenic RX4, è stato accorciato sulla Kangoo. Il giunto viscoso adattativo (Automatic Torque Coupling) comprende un rotore con nove pistoni e un circuito idraulico. Il rotore è solidale con le ruote posteriori e con il carter di quelle anteriori. Nel momento in cui si crea una differenza di velocità tra asse anteriore e posteriore, i pistoni percorrono la camma, attivando la pompa idraulica. A questo punto, la pressione che si crea nel circuito idraulico, esercita una forza di resistenza sui pistoni, ostacolando sempre più il movimento dei pistoni sulla camma, fino a quando la camma attiva il rotore, rendendo solidali le ruote anteriori e posteriori.

    Secondo SUBARU, giunto viscoso e differenziale centrale

    Parliamo di un giunto viscoso tradizionale esclusivamente per la piccola Justy (vedi spiegazione di funzionamento su Daihatsu).

    Per quanto riguarda Impreza, Forester e Legacy il principio della trazione integrale permanente (parlando delle versioni con cambio manuale) è il medesimo, cioè sempre un giunto viscoso meccanico che prevede l’utilizzo di un differenziale centrale che ripartisce equamente la coppia motrice (50% anteriore e 50% posteriore).

    Il differenziale centrale (integrato posteriormente nella scatola del cambio) è dotato di sistema autobloccante di tipo viscoso (Ferguson), che blocca l’azione del differenziale qualora uno dei due assi (anteriore o posteriore) si trovi in situazione di scarsa aderenza.

    Sono naturalmente previsti un differenziale anteriore (integrato nella scatola del cambio) e uno posteriore. Quest’ultimo prevede un sistema autobloccante di tipo viscoso sulle versioni turbo (Impreza e Forester) e su Forester aspirato 03MY.

    Per quanto riguarda Impreza WRX STI entrambi i differenziali (anteriore e posteriore) dispongono di un sistema autobloccante denominato Suretrac®.

    Secondo SUZUKI, giunto viscoso meccanico

    Da anni nel settore della trazione integrale, come le conterranee Daihatsu o Subaru, le vetture stradali 4×4 Suzuki sono dotate di trazione integrale di tipo “full time” con ripartizione progressiva della coppia sui due assi. Il sistema permette di variare la trazione dalla quasi totalità distribuita sull’assale anteriore fino alla ripartizione al 50% con quello posteriore. I protagonisti sono: il transfert anteriore, l’albero di trasmissione, il giunto viscoso e il differenziale posteriore. Il transfert anteriore è l’organo che prende il movimento delle ruote anteriori, cioè dal loro differenziale e lo trasferisce al retrotreno con l’aiuto dell’albero di trasmissione. E’ composto da una coppia conica, che trasforma il movimento rotatorio dell’asse da orizzontale a verticale per l’albero di trasmissione e da una coppia d’ingranaggi che servono a diminuire la velocità di rotazione dell’albero stesso. L’albero di trasmissione, diviso in due tronconi uniti tra loro dal giunto viscoso, distribuisce la coppia tra anteriore e posteriore. Il giunto viscoso, come abbiamo visto per Daihatsu, decide la ripartizione della coppia tra i due assi della vettura. Il suo funzionamento è completamente meccanico ed è composto da una sezione generatrice di pressione e una di trasmissione della coppia. La sezione generatrice di pressione consiste in un disco rotante solidale all’albero di trasmissione che ruota in uno spazio riempito di olio siliconico e una piccola quantità d’aria. La sezione di trasmissione della coppia è composta da un pistone, da una frizione di tipo multidisco e da olio per cambi automatici. Quando i due assi della vettura ruotano a differente velocità, il disco rotante inizia a ruotare anch’esso nel suo alloggiamento, in modo da creare un aumento della pressione interna del liquido siliconico che tende ad espandersi verso i lati, spingendo il pistone contro la frizione multidisco. Questa frizione, sotto la pressione del pistone, trasmette coppia al retrotreno proporzionalmente alla pressione creata dal liquido siliconico.

    Secondo VOLVO, giunto viscoso a gestione elettronica

    Il giunto idraulico a regolazione elettronica, tra avantreno e retrotreno, è la componente chiave del sistema automatico AWD, che conta ovviamente anche sul differenziale anteriore e posteriore. Il giunto idraulico è costituito da una pompa idraulica, azionata dalla diversa velocità di rotazione nell’avantreno e nel retrotreno, dal giunto che con una serie di dischi metallici collega l’albero d’entrata e d’uscita e da una valvola a farfalla che controlla la pressione dell’olio e quindi la ripartizione della forza motrice. Montato in prossimità del ponte posteriore, come avviene di solito nelle trazioni anteriori, il giunto rileva la velocità di rotazione dell’albero di entrata e di quello d’uscita. Se la velocità di rotazione è diversa, il giunto interviene distribuendo una maggiore forza di trazione laddove necessario. Prima ancora che una ruota che tenda a slittare abbia potuto ruotare di un quarto di giro, la coppia motrice viene interamente trasferita alla ruota con maggiore aderenza. La forza motrice viene ripartita proporzionalmente tra avantreno e retrotreno e anche tra le ruote di ogni asse, in base all’aderenza tra pneumatici e superficie stradale. Il rapporto varia continuamente da 100 a 0% anteriormente e da 0 a 100% posteriormente. Quando si guida a velocità costante, tutta la forza motrice viene distribuita all’avantreno, in modo da ottimizzare i consumi di carburante. Ad alta velocità, la coppia ridotta distribuita al retrotreno migliora anche la stabilità direzionale del veicolo. In piena curva, si ha una ripartizione quasi uguale della forza motrice tra avantreno e retrotreno, per garantire uno sterzo neutro, mentre poco prima il retrotreno riceve maggiore forza motrice e in chiusura della curva, la ripartizione è maggiore all’avantreno.

    Principio di funzionamento

    Un pistone è collegato a un albero e una pinza flottante all’altro. Quando i due alberi ruotano alla stessa velocità, la pompa è disattivata. La pompa inizia a mettere l’olio in pressione quando l’albero d’entrata tende a ruotare più velocemente di quello d’uscita. La pressione dell’olio si ripercuote sui pistoni comprimendo i dischi del giunto e impedendo una rotazione a velocità diversa degli alberi. In questo modo, si determina un trasferimento della forza motrice all’albero d’uscita. Il giunto può trasmettere un alto valore di coppia anche quando la differenza di velocità è ridotta, assicurando una ripartizione estremamente rapida della forza motrice alle ruote dell’asse posteriore. La pressione dell’olio è controllata da una valvola a farfalla a regolazione elettronica nel sistema idraulico del giunto. La centralina elettronica del giunto è completamente integrata nell’impianto elettronico di tipo multiplex che equipaggia la vettura. La centralina riceve e analizza i segnali che provengono dal motore, dal cambio e dai freni e riceve anche informazioni inerenti lo stile di guida. Queste informazioni sono elaborate dal processore della pompa idraulica e sono utili per regolare la ripartizione della forza motrice in base alla situazione prevalente.

    Il sistema tracs

    La ripartizione della forza motrice tra le ruote di uno stesso asse funziona con i sensori del sistema frenante: questi, rilevando la velocità di rotazione di tutte le ruote, esercitano un azione frenante su quella o quelle che tendono a slittare, distribuendo in questo modo una maggiore forza di trazione alla ruota con maggiore aderenza.

    ARTICOLI CORRELATI

    Ultime notizie