Torque vectoring: vector drive

Rubrica: I padroni della coppia

Titolo o argomento: Il torque vectoring ZF

Con il sistema Vector Drive (sistema dedicato alle auto a trazione posteriore e 4×4) si migliora notevolmente la dinamica di guida e la sicurezza. Il sistema provvede a distribuire la corretta coppia individualmente per ogni ruota motrice. In tal modo si genera un momento di imbardata (quindi un momento attorno all’asse verticale del veicolo) il quale può essere usato sia per migliorare l’agilità, sia per migliorare la stabilità del veicolo. In questo contesto la differenza di coppia tra le ruote viene generata indipendentemente dalla coppia motrice in uscita dal cambio (anche quando il guidatore non sta accelerando). Il veicolo viene aiutato nella sterzata durante la percorrenza delle curve, inoltre può essere stabilizzato in caso di manovre brusche senza agire sui freni. La manovrabilità (handling) dei veicoli dotati di questo dispositivo è eccellente specie nelle situazioni critiche nelle quali non tutti i guidatori sono preparati. Alla guida dei veicoli dotati di “vector drive” si può subito notare come lo sterzo risponda meglio e più rapidamente (sono infatti necessarie meno correzioni) migliorando il piacere di guida senza nulla togliere alle prestazioni dinamiche.

Per raggiungere questo obiettivo lo schema della trasmissione è stato dotato di un rotismo epicicloidale (con relativo sistema di frenatura del treno portasatelliti) per ogni asse di trasmissione. In attesa di poter leggere i successivi articoli inerenti il Vector drive potrebbe interessarti leggere l’articolo: Rotismi epicicloidali semplici: come funzionano?). Quando si procede lungo un rettilineo, il sistema “vector drive” si comporta come un ordinario differenziale aperto. La coppia motrice è ripartita in ugual misura su entrambi gli assi. Non appena il veicolo entra in curva, la coppia viene distribuita singolarmente in misura diversa tra la ruota interna e quella esterna alla curva. La coppia motrice viene controllata da un freno multidisco, sovrapposto al semiasse, attuato elettro-meccanicamente; questo agisce sul treno portasatelliti del rotismo epicicloidale del singolo asse generando variazioni di coppia. La differenza di coppia tra le ruote motrici viene generata indipendentemente dalla coppia motrice in uscita dal cambio e indipendentemente dall’azione o meno sull’acceleratore da parte del guidatore; la ruota esterna riceve una coppia maggiore rispetto alla ruota interna alla curva.

Il nucleo del vector drive è costituito da un comune differenziale aperto; ricordiamo che un differenziale aperto è in grado di trasmettere la medesima coppia per ogni ruota motrice, pertanto se una ruota perde aderenza e slitta, l’altra si ferma. Nel caso del vector drive invece, grazie all’ “upgrade cinematico”, un normale differenziale aperto diventa un congegno in grado di indirizzare una coppia maggiore dove è disponibile più trazione o, semplicemente, dove occorre. Il vector drive inoltre assolve i compiti solitamente svolti dai differenziali autobloccanti in quanto indirizza più coppia alla ruota con maggiore disponibilità di aderenza. La presenza del vector drive riduce l’uso dei freni, lo slittamento e l’usura dei pneumatici, nonché il consumo di carburante, a scapito di un contenuto aumento di peso e di un sensibile aumento delle perdite organiche della trasmissione.

Vantaggi

Assenza di slittamento dei pneumatici quando sono a contatto con differenti fondi stradali (ad esempio ruota motrice destra sul breccino, ruota motrice sinistra sull’asfalto).

Aumento di stabilità del veicolo, conseguentemente anche della sicurezza, in caso di manovre di emergenza (ad esempio schivando un ostacolo improvviso).

Miglioramento della dinamica di guida, maggiore facilità di inserimento in curva, prevenzione di situazioni di sottosterzo/sovrasterzo eccessivi.

Continua…

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