Obiettivi: trazione, manovrabilità, sicurezza.
L’idea delle quattro ruote sterzanti e/o motrici non è affatto nuova. Già negli Anni ’30, l’Adler Diplomat sperimentava l’abbinamento di un doppio asse posteriore motore con un doppio asse sterzante anteriore. Il tutto con l’obiettivo di migliorare la manovrabilità e la distribuzione del peso. Nei fatti una soluzione esageratamente complessa. Parallelamente, il concetto di quattro ruote motrici si diffondeva in ambito militare e fuoristradistico per aumentare la trazione. Poi, nel tempo, entrambi i principi hanno trovato applicazioni in ambiti molto diversi, dalla Formula 1 alle auto di serie di oggi.
Quattro ruote sterzanti: più agilità e stabilità
Quando un veicolo sterza, tutte le sue ruote descrivono archi di cerchio con raggi diversi. Il punto attorno al quale l’auto ruota in un dato istante è detto centro istantaneo di rotazione. Se solo le ruote anteriori cambiano direzione, il centro di rotazione cade all’esterno dell’asse posteriore, limitando la manovrabilità. Con un sistema a quattro ruote sterzanti, invece, il centro di rotazione si avvicina al veicolo, permettendo curve più strette a bassa velocità e maggiore stabilità in velocità. Una formula, non per farvi fare dei calcoli, ma solo per capire i parametri in gioco.
Nello specifico, il raggio di sterzata R è dato da: R = L / tan(θ) dove L è il passo dell’auto in mm (la distanza tra il centro dell’assale anteriore e quello posteriore) e θ l’angolo di sterzata delle ruote anteriori. Se anche le ruote posteriori sterzano, il raggio di curvatura si riduce nelle manovre lente, mentre si allunga nelle curve veloci per una maggiore stabilità.
Un esempio intuitivo? Pensate ad un carrello della spesa: se le ruote posteriori restano fisse, girare in spazi stretti è complicato. Se invece anche loro aiutano la sterzata, il movimento diventa più fluido e prevedibile.
Quattro ruote motrici: trazione divisa per quattro
In condizioni di scarsa aderenza, distribuire la forza motrice su tutte e quattro le ruote riduce il rischio di slittamento. Se solo due ruote trasmettono potenza al suolo, ogni singolo pneumatico deve gestire una forza maggiore, aumentando la probabilità di perdita di aderenza. Sempre solo per capire meglio i fattori in campo, ecco una formula che ci dice come la forza di trazione massima di una ruota è legata al coefficiente di attrito μ e al carico verticale FN : FT = μ FN
Con quattro ruote motrici, il carico e la forza di trazione si distribuiscono, migliorando la capacità di scaricare potenza a terra. Questo principio è stato sfruttato non solo nei fuoristrada ma anche in Formula 1, con esperimenti estremi come la March 2-4-0 a doppio asse motore posteriore: l’idea era di ridurre il pattinamento e migliorare l’accelerazione, ma il progetto si rivelò troppo complesso. Immaginate di spingere un grosso tavolo con quattro amici: se uno solo fa tutto lo sforzo, avrà più difficoltà a mantenere il controllo; se tutti spingono in modo coordinato, il movimento sarà più efficace e sicuro.
Dall’avanguardia alla strada
Oggi, molte auto di serie combinano questi concetti. Le quattro ruote motrici non sono più solo un’esclusiva dei fuoristrada, ma anche delle berline sportive e delle supercar, per migliorare la motricità e la sicurezza. Le quattro ruote sterzanti, invece, sono sempre più diffuse nei segmenti premium, offrendo sia agilità che stabilità a seconda della velocità. Dai primi esperimenti della Adler Diplomat fino alla tecnologia delle moderne sportive e SUV, l’obiettivo resta lo stesso: trovare il miglior compromesso tra maneggevolezza, trazione e sicurezza.
