Il sistema di sterzo attivo per l'asse posteriore, integrato con il sistema di sterzo della vettura, equipaggia sempre più veicoli: dalla Porsche 911 GT3/RS alla Ferrari 812 Superfast o anche l'ultima Renault Mégane RS.
Questi sistemi non sono nuovi. Dai primi sistemi di sterzo passivo ai più recenti sistemi attivi, il percorso di sviluppo e contenimento dei costi di questa tecnologia è stato lungo, ma ZF ha sviluppato quello che sarà il primo sistema di sterzo attivo ad equipaggiare in modo completo i veicoli di produzione.
Considerazioni di marca a parte, uno dei produttori di componentistica per auto più premiati al mondo (8° titolo consecutivo nel 2015), ZF, ha rivoluzionato i sistemi di sterzo attivo per l'asse posteriore con una naturale evoluzione dei sistemi precedenti, più economici e meno complessi.
In cosa consiste il sistema di sterzo ZF?
Acronimi e nomenclature a parte, vedremo molti brand utilizzare la base del sistema di sterzo ZF, che internamente si chiama AKC (Active Kinematics Control). Di marca in marca cambia nome ma sarà lo stesso sistema.
Il nome che ZF gli ha dato ci dà anche un buon indizio sulla natura di questo sistema. Dal controllo delle forze cinematiche si deduce immediatamente che il sistema agisce sulla forza del movimento, ma non vogliamo soffermarci su temi di Fisica Applicata o Fondamenti di Meccanica Classica. Per favore non farlo…
Questo sistema è controllato da un modulo di controllo (ECS) che ha il compito di gestire attivamente, attraverso i parametri ricevuti dai sensori di velocità, angolo delle ruote e movimento del volante, tutte le funzioni nella variazione dell'angolo di convergenza sulle ruote posteriori.
Questa stessa variazione dell'angolo di convergenza delle ruote posteriori può arrivare fino a 3º di differenza tra variazioni positive e negative. Cioè con angolo negativo le ruote viste dall'alto hanno un allineamento convesso formante una V, dove il vertice di questa stessa V rappresenta l'angolo a 0°, proiettando verso l'esterno l'apertura delle ruote. L'opposto accade ad un angolo positivo, dove l'allineamento di convergenza delle ruote forma un , proiettando l'angolo della ruota verso l'interno.
In che modo il sistema ZF AKC riesce a variare l'angolo di convergenza sulle ruote dell'asse posteriore?
Come i sistemi del passato, tutti utilizzano attuatori idraulici o elettroidraulici. ZF è elettroidraulico e ha due forme distinte: o as attuatore centrale o doppio . Nel caso di veicoli ad alte prestazioni vengono utilizzati attuatori elettroidraulici posti sulla sospensione di ciascuna ruota.
Infatti, quando i veicoli sono dotati di doppi attuatori, sostituiscono il braccio superiore della sospensione, dove un altro braccio di reticolazione si unisce ai bracci superiori. Il funzionamento degli attuatori risponde direttamente agli input del modulo di controllo ECS che, in tempo reale, varia l'angolo di convergenza delle ruote dell'assale posteriore.
Come funziona il sistema ZF AKC?
Come già accennato, l'input che diamo al volante, all'angolo di sterzata della ruota anteriore e alla velocità, consente al modulo di controllo ECS di determinare la variazione del sistema di sterzo attivo. In pratica, a bassa velocità o nelle manovre di parcheggio, il sistema di sterzo attivo varia l'inclinazione delle ruote posteriori in senso opposto a quelle anteriori, riducendo l'angolo di sterzata e favorendo il parcheggio parallelo.
Durante la guida a velocità più elevate (a partire da 60 km/h) le prodezze del sistema di sterzo attivo garantiscono una maggiore stabilità in curva. In questa fase le ruote posteriori girano nella stessa direzione delle ruote anteriori.
Quando il veicolo viene guidato senza alcun movimento del volante, il modulo di controllo presume automaticamente che non sia in uso, risparmiando così il consumo di energia. In effetti, il sistema di sterzo attivo di ZF è un sistema "Steering on Demand", ma anche un sistema "Power on Demand".
ZF ha impiegato anni per democratizzare questo sistema di sterzo attivo e Porsche è stato uno dei primi produttori ad assemblare questa nuova generazione di sterzo attivo in serie nel 2014. Nel 2015, dopo un anno di maturazione del sistema, la Ferrari ha seguito lo stesso percorso. In futuro potrebbero essere quasi tutti i modelli sportivi vista la compatibilità della soluzione tecnica che ZF ha sviluppato.