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Articoli - Archivio

28/04/2014
TRAZIONI INTEGRALI OPEL: IL 4x4 PER TUTTI I GUSTI

Dal motore alle ruote 


Il contributo dell’elettronica è determinante nel gestire la trazione integrale di due automobili molto diverse come la Opel Mokka e Insignia Country Tourer e OPC

 

Nicodemo Angì

Avere quattro pneumatici in ordine è un’ottima base di partenza ma l’aderenza, specie in condizioni difficili, non dipende solo dalle coperture. Se le ruote debbono sopportare una coppia eccessiva – sia essa frenante, motrice, sterzante o una loro combinazione – la perdita di aderenza è infatti pressoché inevitabile.

Per contrastare questo fenomeno si potrebbe aumentare l’aderenza quando serve (soluzione non praticabile facilmente) o diminuire le sollecitazioni sulla singola ruota, per esempio limitando la coppia motrice da trasmettere.

Agiscono così, per esempio, i controlli della trazione, i differenziali autobloccanti e la trazione integrale (la quale, ripartendo la coppia fra tutte le ruote, permette di ridurre quella che arriva ad ognuna di esse), sistemi al giorno d’oggi accomunati dalla massiccia presenza dell’elettronica.

Le implementazioni puramente meccaniche delle ultime due soluzioni sono oggi praticamente scomparse e una pratica dimostrazione di quest’affermazione la si può avere esaminando alcuni modelli dell’attuale produzione Opel, il compatto crossover Mokka e la berlina Insignia, nella due versioni Country Tourer e Insignia OPC.

Si tratta di due modelli molto diversi ma la flessibilità dei moderni sistemi permette di usare soluzioni simili nei due casi, con l’elettronica che è diventata il riferimento nella miglior distribuzione possibile della potenza. In questo modo la trazione integrale diventa “intelligente” e può agire in completa sinergia con i sistemi di sicurezza ABS ed ESP.

 

L’elettronica comanda

La gestione elettronica permette diversi vantaggi rispetto ai sistemi puramente meccanici: l’aggravio dei consumi e la riduzione del comfort dovuta a vibrazioni e rumorosità degli organi che vengono “trascinati” anche quando non sono in uso, per esempio, vengono diminuiti in maniera molto consistente.

Proprio grazie alla stretta interazione con l’elettronica queste trazioni integrali reagiscono in millisecondi ai cambiamenti delle situazioni di guida, evitando così sul nascere slittamenti e perdite di aderenza, e una buona parte di questa prontezza deriva dalla frizione elettromagnetica multidisco installata nel differenziale posteriore.

La costruzione a più dischi permette di compattarne le dimensioni (la superficie di attrito è ripartita fra molti elementi di diametro ridotto) mentre il funzionamento in bagno d’olio tiene sotto controllo la temperatura. Il modulo di controllo integrato permette una regolazione continua della coppia trasmessa nel giro di pochi millisecondi e questo permette l’attuazione di strategie di controllo sofisticate e specifiche, che tengono conto sia delle condizioni di aderenza sia delle peculiarità dei modelli nelle quali sono montate.

Con questi presupposti è facile capire come le trazioni integrali della Mokka e delle Insignia Country Tourer e OPC interagiscano in maniera complessa con il CAN-Bus del veicolo. Nel decidere le “strategie” della ripartizione della coppia sono infatti determinanti i dati provenienti dai sensori di bordo.

Queste 4 x 4 utilizzano gli stessi sensori impiegati dai sistemi ABS ed ESP: angolo di imbardata, angolo di sterzata e velocità delle singole ruote. Il “dialogo” coinvolge anche la misura del carico del motore, ottenuta tramite il sensore della posizione dell’acceleratore, e si può dire che l’insieme agisca come una sorta di ESP predittivo: ripartendo opportunamente la coppia in tempo reale il sistema riesce infatti a stabilizzare la vettura prima che si instauri una situazione che richieda la frenatura selettiva delle ruote.

L’architettura del sistema è molto simile per i due modelli ma, vista la diversità delle potenze e dei pesi in gioco, la realizzazione effettiva presenta alcune differenze.

La compatta e leggera Mokka ha una trasmissione che permette di distribuire la potenza tra gli assi fra gli estremi 100% all’anteriore e 50% anteriore/50% posteriore in maniera continua e senza strappi. La velocità dell’innesto della frizione posteriore permette di far partire la vettura da ferma sempre con la trazione integrale, per evitare slittamenti delle ruote, per passare subito dopo alla più “sobria” trazione anteriore .

La guida in condizioni difficili viene poi ulteriormente assistita da due automatismi: l’Hill Start Assist tiene frenata la vettura per qualche istante per facilitare le partenze in salita mentre l’Hill Descent Control mantiene costante la velocità durante le discese più ripide.

Il controllo elettronico della trazione sostituisce poi la funzione di blocco del differenziale posteriore per mezzo di un intervento automatico e selettivo dei freni posteriori.

Un attento dimensionamento dei componenti, infine, ha permesso di contenere il peso totale di tutti i componenti aggiuntivi – albero di trasmissione, differenziale posteriore, semiassi, frizione posteriore e così via – in soli 65 kg.

 

Sportive, eleganti e intelligenti

Le più “importanti” - per potenza, peso, ingombri e classe - Insignia Country Tourer e OPC hanno richiesto un ulteriore affinamento dello schema usato nella Mokka, pur condividendone l’architettura e la stretta integrazione con i sensori e il CAN-Bus.

La frizione a dischi multipli all’ingresso del differenziale posteriore è stata infatti affiancata da un differenziale eLSD, che è un autobloccante a controllo elettronico. Questo elemento “raffina” la distribuzione della potenza che, oltre a essere ripartita fra gli assali anteriore e posteriore, viene così suddivisa fra le due ruote posteriori.

Questa distribuzione può anche essere compiuta tramite l’intervento selettivo dei freni posteriori, come descritto per la Mokka, ma quando le potenze in gioco sono maggiori - l’Insignia OPC ha 325 CV – è meglio agire “a monte”, impedendo gli slittamenti o limitandoli, invece di frenare le ruote una volta che esse abbiano perduto l’aderenza.

In questo modo non soltanto si salvaguardano i freni da sollecitazioni effettive ma si ottengono reazioni più prevedibili, aumentando la dinamicità e il piacere della guida e dando al guidatore il miglior controllo possibile del veicolo anche nelle situazioni più impegnative.

Le logiche di controllo, compresa quella dell’ESP, in questo caso hanno un’impostazione più sportiva rispetto alla Mokka e promettono un grande “divertimento” mantenendo quella sicurezza che il guidatore di una berlina evoluta si aspetta dalla sua automobile. 

 

 

 

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