Trazione integrale spiegata: storia, tecnologia e funzionamento dei sistemi AWD

Questo articolo era nato come una guida tecnica lineare — qualcosa come “tutto quello che avreste sempre voluto sapere sulla trazione integrale ma non sapevate a chi chiedere.” Il piano era spiegare in che cosa un differenziale aperto differisca da un giunto viscoso o da un’unità Haldex, che cosa faccia davvero un differenziale autobloccante e perché tutto questo abbia importanza. Ma più scavavamo nella storia, più diventava sorprendente. La prima auto passeggeri con trazione integrale permanente fu costruita nei Paesi Bassi più di cento anni fa. E nel 1935 una vettura da corsa americana a quattro ruote motrici arrivò incredibilmente vicina a cambiare il corso della storia mondiale.

Perché mai un’auto passeggeri ha bisogno della trazione integrale? Nel 21st secolo la risposta sembra ovvia: più trazione, meno pattinamento delle ruote sulle superfici scivolose, maggiore compostezza sotto potenza. Quattro ruote motrici sono semplicemente meglio di due. Eppure l’industria impiegò un tempo sorprendentemente lungo per agire di conseguenza. Chiedete a qualunque storico dell’automobile e vi dirà che l’era della trazione integrale per le auto di massa cominciò nel 1980 con l’Audi Quattro, con un paio di rari precursori — la supercar britannica Jensen FF del 1966 e la Subaru Leone 4WD del 1972. Un vero specialista aggiungerà che le prime Subaru a quattro ruote motrici non erano affatto a trazione integrale permanente. Erano part-time. E quella distinzione si rivela essere l’intera storia.

4WD part-time: una soluzione provvisoria

Azionare un solo asse per una parte del tempo è un compromesso, e non elegante per un’auto stradale. Il termine “part-time 4WD” viene dal mondo dei SUV e dei fuoristrada. In questo schema un asse è sempre motore e l’altro viene collegato rigidamente a richiesta — ma quel collegamento rigido può essere usato solo fuori strada. Sull’asfalto il sistema deve essere disinserito del tutto.

Perché un collegamento rigido fallisce sull’asfalto

• Quando un’auto svolta, le ruote anteriori percorrono un arco più lungo di quelle posteriori e devono quindi ruotare più velocemente.
• Con un sistema di trazione integrale collegato rigidamente, la trazione alle ruote anteriori diminuisce mentre la coppia al retrotreno aumenta.
• In alcuni casi le ruote anteriori possono generare forza frenante invece che forza motrice — aggiungendo resistenza e rendendo l’auto più difficile da sterzare.
• Su superfici cedevoli come fango o neve questo è gestibile, ma sull’asfalto provoca forti tensioni nella trasmissione e problemi di comportamento.

In curva ogni ruota segue il proprio arco e deve girare alla propria velocità. Per questo la trazione integrale permanente richiede tre differenziali: due tra le ruote di ciascun asse, e uno tra gli assi stessi, così che avantreno e retrotreno possano ruotare indipendentemente l’uno dall’altro.

Le auto part-time: dalla GAZ-61 alla Subaru Leone

La trazione integrale rigidamente collegata arrivò comunque su alcune auto stradali, nonostante tutto, anche se per carattere erano più vicine ai fuoristrada. In URSS la GAZ-61 “Emka” — una berlina a quattro ruote motrici con motore a sei cilindri e asse anteriore part-time — entrò in produzione in piccola serie già nel 1938. Dopo la guerra la stessa idea apparve sulla GAZ-M72 “Pobeda” fuoristrada e sulla Moskvitch-410. La Subaru Leone 4WD del 1972 seguiva esattamente la stessa logica: costruita per i percorsi difficili, più alta delle Subaru a trazione anteriore, con un asse posteriore che il conducente inseriva a mano.

La Subaru Leone 4WD Station Wagon (1972–1979) era un adattamento a quattro ruote motrici di una piattaforma a trazione anteriore, con asse posteriore collegato manualmente. Le specifiche principali comprendevano:

• Opzioni motore: 1.4 litri (72 hp) o 1.6 litri (80 hp)
• Carrozzerie: station wagon, berlina e pickup
• Inserimento della trazione posteriore: manuale sulle auto con cambio manuale; automatico tramite frizione multidisco sulle automatiche
• Questa disposizione part-time continuò su tutte le Subaru a quattro ruote motrici fino al 1989

Il problema centrale della trazione part-time è che è inutile sulle strade asfaltate, dove la maggior parte delle auto passa quasi tutta la vita — eppure l’auto porta sempre con sé il peso di una scatola di rinvio, un secondo albero di trasmissione e un intero gruppo asse supplementare. Convertire un sistema part-time in uno full-time richiede esattamente un componente in più: un differenziale interassiale dentro la scatola di rinvio.

Trazione integrale permanente: come funziona e perché conta

Tre differenziali, un solo principio

Il differenziale interassiale è la chiave della trazione integrale permanente. I due differenziali tra le ruote permettono alle ruote sinistra e destra di ciascun asse di girare a velocità diverse in curva. Il differenziale interassiale svolge lo stesso compito tra asse anteriore e asse posteriore. Un’auto con tutti e tre può usare la trazione integrale permanente su qualunque superficie senza mettere in tensione la trasmissione o smorzare il comportamento.

Abbastanza semplice in teoria — eppure fino ai primi anni 1980 l’industria considerava inutile la trazione integrale permanente su un’auto stradale. La saggezza convenzionale diceva che far girare una seconda coppia di ruote e tutto ciò che vi era collegato sull’asfalto asciutto aggiungeva solo rumore e consumo di carburante.

Che cosa dimostrò la Quattro

L’Audi Quattro cambiò definitivamente quel modo di pensare. Distribuendo sempre la coppia motore su tutte e quattro le ruote, un sistema full-time:

• Lascia un margine di aderenza maggiore disponibile per gestire le forze laterali in curva
• Migliora sensibilmente la stabilità quando si accelera o si frena a metà curva
• Riduce il rischio di sovrasterzo o sottosterzo improvviso innescato dall’acceleratore

L’Audi 80 Quattro della fine degli anni 1980 mostra quanto lo schema fosse diventato raffinato. L’architettura Quattro è più compatta della trasmissione rivale Ferguson Formula. Dal 1984 Audi montò il differenziale autobloccante Torsen — un dispositivo puramente meccanico che reagisce alla coppia su ciascun albero di uscita anziché a una differenza di velocità delle ruote. A differenza di un giunto viscoso, il Torsen si blocca solo in trazione, mai in frenata, il che lo rende pienamente compatibile con l’ABS e più stabile in decelerazione.

Vale la pena notare che la Range Rover (1970) e la russa Lada Niva (1976) sono generalmente accreditate come i primi veicoli prodotti in massa con un differenziale interassiale — ma entrambe sono decisamente fuoristrada. La rivendicazione dell’Audi Quattro è specificamente di essere la prima tra le auto passeggeri.

Prime auto da corsa a quattro ruote motrici: da Spyker a Bugatti

I progettisti di auto da corsa esplorarono la trazione integrale permanente prima dell’era Quattro? Decisamente sì — e la storia risale molto più indietro di quanto la maggior parte delle persone si aspetti.

Gli esperimenti a quattro ruote motrici di Porsche

Il primo progetto postbellico di Ferdinand Porsche fu un’auto da corsa a quattro ruote motrici: la Cisitalia 360, a motore centrale, con un dodici cilindri di 1.5 litri. La trazione anteriore era però part-time — il pilota la inseriva sui rettilinei e tornava alla trazione posteriore prima delle curve.

Porsche aveva in realtà costruito un veicolo a quattro ruote motrici molto prima: un’auto elettrica con quattro motori ruota individuali, risalente al 1900.

La Spyker 60 HP, 1902

La vera sorpresa per gli storici dell’automobile è l’auto da corsa del 1902 costruita dal costruttore olandese Spyker. In un’epoca in cui persino i freni erano montati solo sulle ruote posteriori, questa vettura aveva una vera trazione integrale permanente, differenziale interassiale compreso.

Spyker era stata fondata nel 1880 dai fratelli Spijker come fabbricante di carrozze trainate da cavalli. La loro prima automobile apparve nel 1900 e due anni più tardi, lavorando con il progettista belga Joseph Valentin Laviolette, produssero l’auto da corsa a quattro ruote motrici Spyker 60 HP (1902–1907). Le sue specifiche erano straordinarie per il periodo:

• Tre differenziali — interassiale e i due tra le ruote
• Tre meccanismi frenanti separati — due sulle ruote posteriori, uno sull’albero di trasmissione anteriore
• Un sistema a quattro ruote motrici che per concetto non sarebbe stato eguagliato per decenni

Il concetto di trazione integrale permanente ha quindi ben più di un secolo. Non furono costruite molte Spyker a quattro ruote motrici — erano enormemente costose e non ottennero mai grandi risultati in gara. All’inizio degli anni 1930 seguirono due progetti più ambiziosi.

Bugatti Tipo 53 e Miller FWD

La Bugatti Tipo 53 nacque dall’ingegnere Fiat Antonio Pichetto, che propose l’idea a Ettore Bugatti nel 1930. Tre vetture furono completate nel 1932, ciascuna con:

• Un motore otto cilindri in linea sovralimentato da 300 hp
• Trazione integrale permanente con tre differenziali
• Una scatola di rinvio e un differenziale interassiale integrati con il cambio montato separatamente
• Alberi di trasmissione per entrambi gli assi posizionati sul lato sinistro dell’auto
• Una sospensione anteriore indipendente su molla trasversale — insolita per Bugatti

La Tipo 53 superava le auto contemporanee a trazione posteriore nelle curve su ghiaia, ma aveva uno sterzo terribilmente pesante: i semiassi anteriori usavano normali giunti cardanici invece di giunti omocinetici. Le tre vetture gareggiarono fino al 1935.

La Miller FWD nacque in parte perché il progettista americano Harry Miller aveva studiato una Bugatti a trazione anteriore acquistata appositamente per essere smontata. Ispirato da ciò che trovò, Miller sviluppò il proprio telaio a quattro ruote motrici con il patrocinio della società di camion FWD. Una delle Miller a quattro ruote motrici guidò la Indianapolis 500 del 1934 prima che un guasto meccanico la facesse scendere al nono posto.

Un quasi incidente all’AVUS, 1935

Queste vetture sono legate anche a uno dei più strani momenti “e se” della storia dell’automobile. Durante una gara sul tracciato AVUS di Berlino nel 1935, una Miller a quattro ruote motrici era terza quando il suo motore otto cilindri in linea cedette catastroficamente e scagliò detriti verso le tribune. Adolf Hitler era sugli spalti quel giorno. Se anche solo un piccolo frammento lo avesse raggiunto, il corso della Seconda guerra mondiale — e della storia mondiale — avrebbe potuto essere completamente diverso.

La Ferguson Formula: il sistema AWD che cambiò tutto

Il problema di un differenziale centrale aperto

Per seguire il capitolo successivo è utile tornare a un limite fondamentale del differenziale interassiale aperto. Un differenziale aperto permette a un asse di pattinare liberamente mentre l’altro non riceve alcuna coppia. Se le ruote posteriori perdono completamente aderenza, le anteriori possono restare ferme mentre le posteriori girano a vuoto — e il differenziale non fa nulla per impedirlo.

La risposta del mondo dei SUV fu il bloccaggio positivo: il conducente inserisce un meccanismo che blocca rigidamente gli ingranaggi del differenziale, trasformando il comando differenziale in un collegamento solido. I primi Range Rover lo usavano, così come la Lada Niva e decine di altri fuoristrada — e così anche l’Audi Quattro di prima generazione, che richiedeva al conducente di bloccare a mano il differenziale centrale fino al 1984. Ma un bloccaggio manuale è un altro compromesso. Deve essere disinserito sulle superfici dure, e non offre nulla se una ruota inizia a pattinare inaspettatamente su una strada scivolosa.

Rolt, Dixon e Harry Ferguson

Il primo differenziale interassiale autobloccante automatico fu opera del pilota e ingegnere britannico Tony Rolt. Con l’amico e compagno di corse Fred Dixon aveva gestito prima della guerra l’officina Rolt/Dixon Developments; dopo la guerra i due si appassionarono a ciò che la trazione integrale permanente avrebbe potuto fare. Costruirono un banco prova sperimentale a quattro ruote motrici chiamato “Crab,” e nel 1950 unirono le forze con Harry Ferguson — il fortunato costruttore di trattori — per fondare Harry Ferguson Research.

Ferguson non cercava un’auto da corsa. Voleva una vera auto stradale sicura: una le cui ruote non pattinassero in accelerazione né si bloccassero in frenata. Rolt e Dixon si misero a progettarla da zero — carrozzeria, trasmissione e gruppo motopropulsore insieme — con l’esperto designer Claude Hill, già in Aston Martin, come ingegnere capo. La berlina sperimentale Ferguson R4 fu completata dopo sei anni di lavoro, e le sue specifiche erano notevoli per il 1956:

• Trazione integrale permanente con differenziale interassiale autobloccante
• Un motore a quattro cilindri contrapposti
• Freni a disco su tutte e quattro le ruote
• Il sistema antibloccaggio elettromeccanico Dunlop MaxaRet, adattato dall’aviazione

Dentro la scatola di rinvio Ferguson Formula

Il cuore della trasmissione Ferguson Formula era un ingegnoso meccanismo autobloccante dentro la scatola di rinvio. Oltre al differenziale, l’unità conteneva un gruppo di ingranaggi supplementare, due frizioni a ruota libera a sfere e due pacchi di dischi di attrito. Nella marcia normale questi elementi giravano quietamente a vuoto. Ma non appena le ruote di un asse cominciavano a slittare — producendo una differenza di velocità degli alberi di uscita — una delle frizioni si innestava, comprimendo il proprio pacco di attrito contro gli ingranaggi del differenziale e trasformando all’istante il comando differenziale in un collegamento solido.

Un secondo prototipo, la Ferguson R5 estate del 1962, era ancora migliore. I collaudatori di Autocar notarono che raggiungeva i limiti di aderenza a velocità che sembravano quasi impossibili. Ciononostante, nessun costruttore volle mettere in produzione la Ferguson; complessità e costo erano eccessivi.

La Jensen FF va in vendita

Nel 1962 Tony Rolt convinse la dirigenza di Jensen Cars ad adattare la trasmissione Ferguson Formula al loro futuro coupé CV8 e al suo Chrysler V8 da 300 hp. Tre anni più tardi una Jensen CV8 FF sperimentale a quattro ruote motrici era in marcia.

Nel 1966 la Jensen Interceptor sostituì la CV8, e accanto al coupé standard a trazione posteriore Jensen offrì una versione a trazione integrale con un discreto badge “FF” — per “Formula Ferguson.” La Jensen FF divenne la prima auto di produzione al mondo a combinare un differenziale interassiale autobloccante con l’ABS. Le specifiche principali comprendevano:

• Motore Chrysler V8 big-block da 6.3 litri capace di 325 hp
• Cambio automatico TorqueFlite a tre rapporti o manuale a quattro rapporti
• Ripartizione asimmetrica della coppia: 63% all’asse posteriore, 37% all’anteriore — per preservare il carattere di guida da trazione posteriore
• ABS Dunlop MaxaRet monocanale
• Servosterzo a cremagliera e freni a disco su tutte le ruote
• Velocità massima di 212 km/h; 0–100 km/h in 7.7 secondi; peso in ordine di marcia circa 1,800 kg
• Prezzo nel Regno Unito nel 1968: circa £6,000 — simile alla Rolls-Royce più economica
• Produzione totale: 318 auto (1966–1971)

Ogni giornalista automobilistico dell’epoca lodò la stabilità della Jensen FF e quella che descriveva come “un margine di trazione quasi illimitato sull’asfalto bagnato.” Harry Ferguson non vide mai l’auto: morì nel 1960.

Perché la Ferguson Formula fu importante

Perché dedicare tanto spazio alla Ferguson Formula? Perché Harry Ferguson Research fu la prima organizzazione al mondo a considerare la trazione integrale soprattutto come uno strumento di sicurezza attiva, piuttosto che come una risposta alla trazione fuoristrada.

La ripartizione asimmetrica della coppia era una scelta deliberata contro l’imprevedibilità che affligge i sistemi simmetrici. Date troppo gas a un’auto a trazione posteriore in una curva scivolosa e sovrasterza, in modo prevedibile. Fate lo stesso in un’auto a trazione anteriore e sottosterza, in modo prevedibile. Fatelo in un’auto a trazione integrale simmetrica e la risposta dipende da quale asse abbia in quel momento l’aderenza peggiore — il che è ambiguo e pericoloso. Spostando la coppia verso il retrotreno, la Ferguson Formula dava alla Jensen FF qualcosa di vicino al comportamento di una trazione posteriore nella maggior parte delle condizioni.

L’invenzione del giunto viscoso

Il meccanismo Ferguson aveva un vero limite: le sue frizioni a ruota libera funzionavano in modo binario, acceso-spento. Il salto da differenziale aperto a bloccaggio completo era istantaneo, e ciò poteva creare una propria ambiguità nel momento dell’innesto. Serviva un meccanismo capace di variare dolcemente il grado di bloccaggio.

Alla fine degli anni 1960 Tony Rolt e Derek Gardner — poi capo progettista delle Formula 1 Tyrrell — cominciarono a sperimentare con il fluido siliconico usato nei comandi viscosi delle ventole. Il risultato fu il giunto viscoso: un alloggiamento cilindrico pieno di fluido siliconico, contenente pacchi alternati di dischi di attrito collegati a ciascun albero di uscita.

Come funziona un giunto viscoso

• In condizioni normali, con tutte le ruote che ruotano a velocità simili, i pacchi di dischi si muovono appena l’uno rispetto all’altro e il giunto non ha alcun effetto sul differenziale.
• Quando un asse comincia a slittare, il suo albero di uscita gira più rapidamente, facendo ruotare i pacchi di dischi l’uno rispetto all’altro e tagliando il fluido siliconico.
• Questo taglio aumenta temperatura e pressione all’interno del giunto, facendo crescere drasticamente la viscosità del fluido.
• L’aumento di viscosità fa trascinare i dischi l’uno contro l’altro, frenando progressivamente l’albero che gira più veloce e bloccando parzialmente o completamente il differenziale.

FF Developments e la AMC Eagle

Dopo aver brevettato il giunto viscoso, Tony Rolt fondò FF Developments (FFD) nel 1971 per vendere commercialmente trasmissioni a trazione integrale. I primi lavori erano poco glamour: furgoni Bedford a quattro ruote motrici per il servizio forestale britannico, una serie di Ford Zephyr FF della polizia, berline Opel Senator 4×4 per la missione militare britannica a Berlino.

Il lavoro di produzione più significativo di FFD fu la trasmissione della AMC Eagle (1979–1988) — una versione rialzata a trazione integrale della berlina AMC Concord, con pneumatici più grandi e un rialzo della carrozzeria di 75 mm. La Eagle fu la prima auto di produzione al mondo a bloccare il differenziale interassiale con un giunto viscoso. Fu concepita come una leggera fuoristrada piuttosto che come un’auto prestazionale, eppure la sua architettura di trasmissione è l’antenata diretta di alcune delle più celebri auto veloci a trazione integrale mai costruite, tra cui le prime Subaru Impreza WRX e Mitsubishi Lancer Evolution.

Differenziali autobloccanti: da Torsen al controllo elettronico

Il trucco di impacchettamento Audi

Quando l’Audi Quattro entrò in produzione nel 1981 — due anni dopo la AMC Eagle — usava un differenziale interassiale aperto convenzionale con bloccaggio positivo manuale. L’eleganza della soluzione Audi stava nell’impacchettamento. Il motore longitudinale puntava direttamente verso l’asse posteriore, e il differenziale interassiale entrava direttamente nel cambio: l’albero secondario fu reso cavo e l’albero di trasmissione anteriore vi fu fatto passare attraverso. Il team di Ferdinand Piëch scelse una ripartizione simmetrica 50:50 tra anteriore e posteriore.

Il differenziale Torsen

Nel 1984 le leve di bloccaggio manuale scomparvero finalmente dagli abitacoli Audi, sostituite dal Torsen — TORque SENsing — un differenziale autobloccante. I suoi vantaggi meritano di essere elencati:

• È interamente meccanico — non richiede elettronica, fluido o intervento del conducente
• Risponde ai cambiamenti di coppia sugli alberi di uscita anziché alle differenze di velocità, il che significa che può reagire prima che inizi davvero il pattinamento
• A differenza di un giunto viscoso, si blocca solo in trazione, non in frenata, rendendolo pienamente compatibile con l’ABS
• Bloccaggio e sbloccaggio sono dolci e continui, senza transizioni binarie

Dopo aver dimostrato il proprio valore sulle auto veloci, il Torsen fu adottato dagli ingegneri dei SUV in cerca di un comportamento simile a quello di un’auto. Oggi è usato su Range Rover, Volkswagen Touareg, Porsche Cayenne e Toyota Land Cruiser Prado.

Gruppo B e corsa agli armamenti nel rally

Negli anni 1980 il dominio rallystico della Quattro innescò una corsa agli armamenti della trazione integrale. Nel giro di poche stagioni erano apparse tutte queste auto da rally a quattro ruote motrici, ciascuna con tecnologia a giunto viscoso FFD nei propri differenziali autobloccanti:

• Peugeot 205 T16
• Austin Metro 6R4
• Lancia Delta S4
• Ford RS200

Stuart Rolt, figlio di Tony, gestì in quegli anni i rapporti di FFD con i team rally.

All’inizio degli anni 1990 anche la fabbrica AZLK in Russia si rivolse a FFD, volendo una versione rally a trazione integrale della Moskvitch 2141. Costruita attorno allo stesso schema a tre differenziali della Ford RS200, la vettura sperimentale si comportava con notevole prevedibilità in condizioni estreme. I test rivelarono un principio che vale ancora: regolare singolarmente la rigidità di bloccaggio di ciascun giunto viscoso sposta con essa l’equilibrio dell’auto.

• Differenziale posteriore tra le ruote più rigido → maggiore tendenza al sovrasterzo
• Differenziale anteriore o interassiale più rigido → maggiore sottosterzo e stabilità

Arriva il controllo elettronico

Questa possibilità di regolazione è esattamente il motivo per cui le moderne auto WRC usano pacchi frizione multidisco controllati elettronicamente invece di giunti viscosi passivi in tutti e tre i differenziali. Attuatori idraulici e un computer di bordo variano in tempo reale il bloccaggio di ciascun differenziale — rilasciando le frizioni in ingresso curva perché l’auto ruoti liberamente, poi serrandole progressivamente mentre il pilota accelera verso il rettilineo, per la massima trazione senza sottosterzo.

Due costruttori furono pionieri dei differenziali controllati elettronicamente sulle auto stradali:

• Mercedes-Benz 4Matic (1986, W124 E-Class): Tre frizioni controllate elettronicamente collegavano in sequenza l’asse anteriore, poi bloccavano il differenziale interassiale, poi bloccavano il differenziale posteriore secondo le condizioni. Il sistema era efficace ma troppo complesso, e l’elettronica poteva far collegare e scollegare le ruote anteriori in modo percepibile sulle superfici cedevoli.
• Porsche 959 (1986): Due frizioni controllate elettronicamente operavano su quattro modalità selezionabili dal conducente. Il sistema della 959 era più sofisticato e più adatto all’uso ad alte prestazioni.

Sostituire il differenziale: Haldex e sistemi AWD semplificati

Il giunto viscoso da solo

Mentre gli ingegneri dei rally spingevano i differenziali autobloccanti fin dove potevano, i progettisti delle normali auto passeggeri andarono nella direzione opposta — eliminando del tutto il differenziale interassiale e mettendo al suo posto un giunto viscoso. La Volkswagen Golf II Syncro del 1985 fu la prima auto passeggeri europea a farlo, con una trasmissione sviluppata da ingegneri di GKN, che aveva acquisito FFD nel 1969.

Per la produzione di massa la semplificazione diede risultati:

• Il modello a trazione integrale condivideva la maggior parte dei componenti con la versione standard a trazione anteriore, riducendo costi e complessità di produzione
• In condizioni normali, l’auto si guidava esattamente come una trazione anteriore
• Quando le ruote anteriori slittavano, il giunto viscoso poteva trasferire fino al 70% della coppia al retrotreno in circa 0.2 secondi

Il ritardo, però, creava un rischio di comportamento. Un’auto che si comportava come una trazione anteriore, allargando con il muso, poteva passare bruscamente a un comportamento a prevalenza posteriore nel momento in cui il giunto si innestava — sorprendendo il conducente. I costruttori giapponesi provarono varie risposte, compreso il montaggio di più giunti: la Nissan Sunny/Pulsar del 1988 ne usava tre, uno per inserire la trazione posteriore e uno per bloccare ciascun differenziale tra le ruote. La Mazda Concerto 4WD andò ancora oltre, sostituendo sia il differenziale interassiale sia quello posteriore tra le ruote con giunti viscosi.

La frizione Haldex

Il passo successivo sostituì il giunto viscoso con una frizione multidisco idraulica controllata elettronicamente — molto più rapida e controllabile con molta più precisione. L’esempio più noto è il giunto Haldex, che prese il posto del giunto viscoso sulla Volkswagen Golf IV e sulle sue sorelle di piattaforma. Funziona così:

• Camme frontali rilevano qualunque differenza di velocità di rotazione tra gli alberi anteriore e posteriore
• Rulli che scorrono sulle superfici delle camme spingono pistoni in cilindri ad anello, pompando fluido idraulico
• La pressione del fluido comprime il pacco frizione multidisco, trasferendo coppia all’asse posteriore
• Una valvola solenoide, controllata dall’elettronica del veicolo, può rilasciare pressione in qualunque momento — permettendo una distribuzione della coppia infinitamente variabile

La maggior parte delle auto e dei crossover a trazione integrale oggi in vendita usa qualche versione di questa frizione controllata elettronicamente, che sia Haldex sulle auto del Volkswagen Group, VTM-4 di Honda o xDrive di BMW. Le frizioni moderne agiscono abbastanza rapidamente da rendere impercettibile il ritardo di innesto nella guida normale, e oggi la calibrazione conta più dell’hardware: Golf 4Motion e Audi A3 Quattro usano trasmissioni meccanicamente identiche, ma software diversi danno alla Volkswagen una ripartizione simmetrica mentre Audi invia il 60% della coppia in avanti per un carattere più familiare da trazione anteriore.

Tecnologia AWD oggi: qual è il sistema migliore?

I sistemi part-time con secondo asse inserito manualmente sono misericordiosamente scomparsi dalle auto passeggeri. Ciò che resta si divide in tre famiglie, ciascuna con i propri meriti:

• AWD full-time con differenziale interassiale autobloccante (giunto viscoso come su Subaru, Torsen meccanico come su Audi A4/A6/A8 Quattro e Volkswagen Phaeton, o frizioni controllate elettronicamente come su Mitsubishi Lancer Evo): i sistemi più sofisticati e gratificanti, capaci di migliorare davvero il comportamento sia su strada sia in pista quando calibrati correttamente.
• AWD full-time con differenziale interassiale aperto (come su Mercedes-Benz 4Matic): si affida all’elettronica antipattinamento per compensare l’assenza di autobloccaggio. Efficace su strada, ma meccanicamente meno proattivo.
• Trazione posteriore part-time tramite frizione controllata (Haldex, come su Volvo, Saab e vari crossover del Volkswagen Group): lo schema più comune nei crossover moderni — economico, leggero e sempre più capace grazie all’elettronica più rapida.

Torque vectoring, e che cosa viene dopo

La tendenza dominante nella trazione integrale avanzata è il torque vectoring: non semplicemente dividere la coppia tra gli assi, ma variarla attivamente tra la ruota sinistra e quella destra di un asse. La Mitsubishi Lancer Evolution X rappresenta lo stato dell’arte — il suo sistema S-AWC abbina un differenziale centrale controllato elettronicamente (ACD) a un differenziale posteriore Active Yaw Control (AYC) capace di spostare coppia da una ruota posteriore all’altra. Ingranaggi supplementari spostano l’equilibrio in modo proattivo, prima che l’aderenza venga persa, invece di reagire quando una ruota sta già pattinando.

In pratica, le differenze reali tra i sistemi moderni continuano a restringersi man mano che l’elettronica di controllo migliora. Un crossover Haldex ben calibrato oggi offre una stabilità per cui un Torsen meccanico sarebbe stato ammirato una generazione fa. Questa è la direzione di marcia — e il punto d’arrivo potrebbe ben essere l’auto elettrica con quattro motori ruota individuali, ciascuno capace di dosare la propria coppia senza alcuna trasmissione meccanica. Il che riporta ordinatamente la storia all’auto elettrica a quattro ruote motrici di Ferdinand Porsche del 1900.

Questa è una traduzione. Puoi leggere l’originale qui: https://www.drive.ru/technic/4efb336400f11713001e4f54.html