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Tecnica

Motricità, prestazioni e sicurezza

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Una pietra miliare nell'evoluzione delle trasmissioni 4x4

Motricità, prestazioni e sicurezza

Un lavoro di sviluppo protrattosi per molti anni e uno straordinario impegno tecnologico hanno consentito alla Mercedes di mettere a punto l’ultima versione del sistema 4MATIC, che apre una nuova pagina per le trazioni integrali e che va ad equipaggiare una intera generazione di vetture dalle caratteristiche d’avanguardia.

Frutto di una filosofia innovativa, il sistema consente di gestire la trazione sempre in maniera ottimale, dosando accuratamente la coppia trasmessa alle varie ruote.

Alla base dello sviluppo c’è il fatto che è inutile inviare una coppia elevata a una ruota se essa non dispone di un'aderenza tale da poterla trasmettere al suolo sotto forma di forza motrice. È inoltre chiaro che anche nel normale impiego stradale ripartendo opportunamente la coppia tra le diverse ruote si può migliorare notevolmente il comportamento dinamico del veicolo.

Questa splendida immagine consente di osservare chiaramente gli organi che compongono la trasmissione di una Mercedes E 63 AMG con sistema di trazione integrale 4MATIC e motore (non visibile nella foto) disposto longitudinalmente

Il sistema di trazione integrale 4MATIC è innovativo pure per quanto riguarda i dispositivi impiegati per attuare le strategie di trasmissione della coppia e la loro disposizione.

Fondamentale è l’abolizione del meccanismo di bloccaggio che nei differenziali trasversali consente di rendere solidali nella rotazione i due semiassi e che non di rado tende ad avere un funzionamento del tipo on-off, cioè non modulato. Al suo posto viene impiegato il sistema di controllo di trazione 4ETS a gestione elettronica (utilizzato dalla Mercedes fin dal 1997), che sfrutta la possibilità di frenare le singole ruote, impedendo che si possano verificare forti differenze tra le loro velocità e consentendo di inviare a ciascuna di esse la coppia in funzione della aderenza della quale dispone.

Il sistema riceve le informazioni necessarie e le elabora in tempo reale. Se la centralina avverte che una ruota inizia a slittare, la frena, facendola girare più lentamente. Viene così creata una resistenza e la ruota dal lato opposto riceve di conseguenza una coppia più elevata. Questo, facendo riferimento a un unico asse, ma il principio di intervento si estende a tutte e quattro le ruote. In tal modo si ottiene un controllo ottimale; non si deve infatti trascurare la possibilità che a slittare siano due ruote dello stesso asse, o del medesimo lato della vettura, o che addirittura siano tre su quattro!

Dunque, il sistema agisce non solo asse per asse ma addirittura ruota per ruota; al limite, può essere una sola ad avere aderenza e in tal caso riceve tutta la coppia che può utilizzare, il che consente di procedere anche nelle peggiori condizioni di aderenza immaginabili. Logico che venga quindi adottato in tutti i SUV e nella recentissima Classe E 4MATIC All-Terrain. Non si deve però pensare che i problemi di aderenza si possano verificare solo nell’impiego in fuoristrada. La possibilità di trasmettere forze al suolo da parte di ogni singola ruota durante la marcia del veicolo può infatti variare da istante a istante anche nella normale utilizzazione su strada. Basta pensare a un percorso con asfalto sconnesso che sotto la pioggia forma una pozzanghera in ogni leggero avvallamento… Il sistema, che reagisce in maniera immediata, intervenendo di continuo, e che è collegato con l’ABS e con l’ESP e utilizza i relativi sensori, viene quindi impiegato pure sulle vetture destinate a normale uso stradale.

Nei modelli con motore longitudinale un corto albero di trasmissione collega il differenziale centrale, collocato all’uscita del cambio, al differenziale trasversale posto sull’asse anteriore

Nei modelli della Mercedes con motore longitudinale dotati di 4MATIC la trazione integrale è permanente; lo schema della trasmissione in questo caso prevede alla uscita del cambio automatico un gruppo epicicloidale che ha la funzione di ripartitore e di differenziale longitudinale. Da esso escono gli alberi che portano il moto ai due assi della vettura, ognuno dei quali dispone di un proprio differenziale trasversale.

La foto mostra la compatta scatola del differenziale anteriore di una Mercedes GLC. Si notano la flangia di fissaggio del giunto dell’albero di trasmissione e una delle due uscite per i semiassi

Nei modelli con motore trasversale (classi A, B, CLA e GLA) viene impiegata una trazione integrale part-time. In condizioni di normale marcia su strada la vettura è a trazione anteriore; quando però è necessario, ossia quando la centralina rileva un inizio di slittamento delle ruote anteriori o un comportamento comunque anomalo, la coppia viene trasmessa anche alle ruote posteriori e la vettura diventa a trazione integrale.

Nelle vetture con motore trasversale (la foto si riferisce a una GLA) la trazione integrale non è permanente ma part-time. Il sistema 4MATIC provvede a fare diventare motrici anche le ruote posteriori, in maniera automatica, solo quando serve

Il gruppo di ripartizione è piazzato alla uscita del cambio ed è incorporato nello stesso carter. In questi modelli non c’è un differenziale centrale e il trasferimento della coppia all’asse posteriore viene ottenuto grazie a una frizione a dischi multipli a controllo elettroidraulico, incorporata nella scatola del differenziale trasversale di tale asse, che entra in presa solo quando necessario. Tutti i modelli che impiegano il 4MATIC sono dotati di un raffinato cambio automatico di ultima generazione.

Questa immagine consente di osservare la disposizione degli organi della trasmissione di una Mercedes classe B; in primo piano c’è il cambio automatico sezionato

Con questo sistema di trazione a ciascuna ruota arriva dunque il massimo della coppia che essa è in grado di trasmettere al suolo come forza motrice. Si ottiene pertanto una gestione ottimale della trazione, che si traduce anche in una superiore stabilità direzionale e nel miglior controllo della vettura in qualunque situazione. In questo modo migliora la sicurezza di marcia, si esalta il piacere di guida su ogni tipo di percorso e si migliorano le prestazioni anche nel normale impiego su asfalto.

Nei modelli con motore trasversale l’invio della coppia alle ruote posteriori viene controllato da una frizione a dischi multipli a comando elettroidraulico, incorporata nel carter del differenziale posteriore

Il sistema di trazione integrale 4MATIC è disponibile su quasi tutta la gamma di vetture stradali Mercedes; i suoi componenti sono stati studiati all’insegna della massima leggerezza, con ovvi vantaggi ai fini del consumo, e non richiedono interventi di manutenzione più frequenti o più complessi di quelli usuali per i modelli con trasmissione di schema convenzionale.

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