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Attualità: Mercedes 4MATIC

Mercedes 4MATIC: trazione integrale!

27.01.2009

Nel 1903, Paul Daimler, figlio del fondatore dell’azienda, Gottlieb Daimler, iniziò a sviluppare un sistema di trazione integrale per le auto Mercedes Benz. Negli anni 80, il conducente doveva scegliere autonomamente se era necessaria la trazione su entrambi gli assi. Dall’introduzione del primo sistema 4MATIC sulla W124, vale a dire sulla Classe E, la tecnologia ha sostituito il conducente nel prendere questa decisione. Ma come funziona realmente la trazione integrale?

Mercedes propone la trazione integrale su 9 serie, prevedendo un totale di 50 modelli granturismo equipaggiati con il sistema 4MATIC. Quando, nei primi mesi del 2009, uscirà il GLK 220 CDI BlueEfficiency, saranno 51. Durante la prova, abbiamo testato la Mercedes 4MATIC in condizioni estreme (strade di montagna innevate) e la sua tecnologia ci ha convinto.

La tecnologia della trazione integrale per Mercedes si divide in 3 gruppi. Innanzitutto, vi sono i SUV quali Classe M, GL e R, provvisti del 4MATIC. Di tecnologia simile è il sistema di serie della Classe C, GLK, CL e S, che presto sarà introdotto sulla nuova Classe E. Infine, c’è l’antenato di tutti i fuoristrada, la Classe G, sulla quale Mercedes ha rinunciato ad aggiungere il 4MATIC, poiché in questo caso il conducente deve ancora manovrare il differenziale manualmente.  

Buona trasmissione

Elemento centrale del sistema 4MATIC, su tutti i modelli, è il cambio automatico a 7 rapporti di serie. Prevede una frizione multidisco con effeto autobloccante pari a circa 50 Nm tra l’asse anteriore e quello posteriore, distribuendo la potenza tra gli assi di 45 (anteriormente)/55 (posteriormente). In accelerazione, lo spostamento del carico tra gli assi che si produce verso l’asse posteriore si può sfruttare meglio per liberare una maggiore coppia motrice.

Gallery: Attualità Mercedes 4MATICQuando su uno degli assi le ruote slittano, il relativo movimento dei dischi della frizione dà luogo ad un accoppiamento che trasmette una maggiore coppia all’asse di rotazione più lento. In altre parole: si trasmette maggiore potenza alle ruote con trazione. Il massimo della potenza che si può trasmettere a uno degli assi, sia l’anteriore che il posteriore, raggiunge il 70%. In termini di paragone: altri sistemi di trazione integrale, come il Quattro di Audi, possono trasmettere, mediante i differenziali Torsen, fino al 100% della potenza su un asse. In Mercedes, il sistema di regolazione 4ETS gestisce la compensazione della coppia tra le quattro ruote e non lo effettua mediante frizioni, bensì tramite il singolo intervento del freno su ciascuna ruota.

Frenata ben calcolata

Questo sistema, presentato nel 1997 sulla prima generazione di Classe M, riconosce la differenza del numero di giri tra la ruota sinistra e quella destra, che si verifica quando i livelli di aderenza ai due lati sono diversi. Su tutte le auto con differenziale aperto sugli assi, la ruota con il minore coefficiente di attrito (quella che ha minore trazione) limita la potenza massima della trazione che si può trasmettere.  

Il sistema 4ETS riconosce tali circostanze e impedisce, mediante una frenata calcolata, che le ruote in questione slittino. La ruota con il maggiore coefficiente di attrito (sul lato opposto) può, quindi, contare sulla potenza di frenata dell’altra ruota e consentire in questo modo il movimento dell’auto. In altri termini: l’intervento del freno produce un maggiore coefficiente di attrito sul lato con ghiaccio e neve, che dovrebbe corrispondere a quello del lato con più aderenza al suolo.

Dalle ruote agli assi

Gallery: Attualità Mercedes 4MATICIl sistema 4ETS interviene anche quando i livelli di aderenza di ciascun asse sono diversi e uno degli assi gira su neve e ghiaccio, vale a dire, su una superficie con un basso coefficiente di attrito. Anche in questo caso l’asse con il minore coefficiente di attrito determina la trazione che si applicherà. Il blocco dei dischi produce un effetto autobloccante di 50 Nm in maniera compensativa, tuttavia, in una situazione estrema, non può bilanciare una grande differenza di coefficienti di attrito. Il sistema, in questa situazione, frena entrambe le ruote dell’asse, in modo che l’asse con maggiore coefficiente di attrito si possa appoggiare di nuovo sull’asse frenato. In caso di dubbio, il sistema frena singolarmente sino a tre ruote.  

Se l’auto è in movimento, il rischio di perdere il controllo su strade gelate o innevate, con curve, è maggiore. La regolazione della coppia motrice che effettua il sistema di controllo di trazione ASR è l’elemento che, in questo caso, garantisce la stabilità. Un singolo pneumatico può trasmettere una determinata potenza, sia in senso longitudinale, che trasversale. Quando, in curva, è necessaria maggiore spinta laterale, si può applicare una minore trazione nel senso di marcia (cerchio di Kamm).

Riduzione della spinta

Per evitare la perdita di controllo dell’auto, la trazione si regola adeguatamente per potere ricorrere a una riserva sufficiente di potenza trasversale. Di questo si occupa il sistema ASR, frenando il motore. Il sistema ESP interviene, a sua volta, attraverso il freno riducendo la potenza trasmessa in avanti.

Gallery: Attualità Mercedes 4MATICIndipendentemente dalla modalità, il vantaggio della trazione integrale, lungo tratti di strada con curve, è che l’accelerazione longitudinale necessaria si può distribuire sulle quattro ruote. Questo significa che quando tutte le ruote ricevono la stessa potenza in avanti, ciascuna ruota dispone di maggiore capacità per generare una spinta laterale, mentre in un’auto con trazione anteriore tutta la potenza si trasmette all’asse anteriore e la capacità di produrre potenza trasversale è minore. Lo stesso accade con l’asse posteriore su un’auto con trazione posteriore, determinando la perdita di controllo di quella posteriore, su superfici innevate o ghiacciate.

Leggera

Quale vantaggio offre il 4MATIC rispetto ad altri sistemi di trazione integrale? Poco importa se si tratta del Quattro di Audi, del xDrive di BMW o del 4Motion di Volkswagen: in materia di trazione, tutti questi sistemi danno un risultato decisamente buono. La differenza sta nel peso. Secondo Mercedes, il 4MATIC prevede un peso aggiuntivo di 50 – 70 chili, grazie alla sua struttura compatta e leggera. La concorrenza stima un peso di circa 100 chili per i suoi sistemi di trazione, dato che si ripercuote in modo negativo sul consumo di combustibile.

Mentre molti costruttori stimano un consumo aggiuntivo compreso tra mezzo litro e poco più di un litro, Mercedes promette un aumento nel consumo di 0,2 - 0,4 litri soltanto. Per esempio: la C280 4MATIC consuma, con 9,6 litri, esattamente 0,2 litri in più rispetto al modello con trazione posteriore. Nel caso dell’Audi A4 2.0 TFSI Quattro, la versione con trazione integrale consuma 0,8 litri in più rispetto a quella che non la possiede e sulla BMW 320d si registra un consumo aggiuntivo non inferiore a 0,6 litri.

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