Guido Casetta
Oggi la trazione integrale firmata Mercedes-Benz è adottata su oltre 20 gamme, dalla famiglia delle compatte fino alla gamma premium di Mercedes-Benz, compresi i Van, per un totale di più di 80 modelli.
La trazione 4Matic garantisce elevata capacità di trazione, eccellente stabilità direzionale, massima sicurezza, alti livelli di comfort ed è in grado di essere molto versatile, personalizzando la propria offerta in funzione delle specifiche esigenze. Sul Passo del Tonale abbiamo avuto modo di vedere come agisce il 4×4 targato Mercedes e, appunto, come agisca in maniera specifica su un modello AMG o su un Van, in modo da garantire le prestazioni che il cliente si aspetta da quel tipo di vettura.
Come funziona il 4Matic?
Al posto dei tradizionali bloccaggi del differenziale, il 4Matic utilizza il sistema di controllo elettronico della trazione 4ETS, un componente aggiuntivo dell’Electronic Stability Program (ESP), anch’esso perfezionato ed in grado di ottenere una capacità di trazione ancora migliore, a fronte di un maggiore comfort.
Il sistema 4ETS interviene automaticamente quando una o più ruote perdono aderenza al fondo stradale. In questo caso, il 4ETS frena automaticamente ogni singola ruota, aumentando contemporaneamente la coppia alle ruote con una trazione sufficiente. Grazie a questi impulsi frenanti inviati in pochi millesimi di secondo si ottiene lo stesso effetto di tre bloccaggi del differenziale. Sull’asse posteriore, in caso di slittamento, il sistema invia un impulso frenante dosato alla ruota interessata e trasmette una coppia motrice di misura corrispondente all’altra ruota posteriore. Sull’asse anteriore agisce con lo stesso principio del posteriore, mentre per il bloccaggio centrale, in caso di slittamento di entrambe le ruote sull’asse posteriore, il sistema provvede a frenarle contemporaneamente, mentre il ripartitore di coppia del sistema 4MATIC compensa la differenza nel numero di giri tra avantreno e retrotreno.
Inoltre, gli impulsi frenanti automatici del sistema 4ETS variano in base alla velocità di marcia della vettura: a bassa velocità è possibile un intervento frenante su tutte le ruote. In questo modo il 4ETS ottiene l’effetto di tre bloccaggi del differenziale e assicura la massima trazione. A media velocità la pressione frenante sulla ruota non soggetta a slittamento è limitata, per non compromettere la stabilità di marcia. Se entrambe le ruote posteriori non presentano più alcuna aderenza al fondo stradale, la frenata avviene in sincronia: in questo ambito quindi la stabilità di marcia è prioritaria rispetto alla trazione. Ad alta velocità il 4ETS dosa la pressione frenante su entrambe le ruote posteriori in modo sincronizzato, anche se è soltanto una delle due a slittare. Contemporaneamente, il sistema rinuncia ad inviare impulsi frenanti all’asse anteriore, per ottenere la massima stabilità di marcia possibile.
Attraverso un costante perfezionamento dei sistemi di controllo della trazione e antislittamento (ASR), gli ingegneri Mercedes-Benz hanno migliorato il processo di regolazione in modo tale da consentire un rilevamento più accurato di determinate situazioni come, ad esempio, quella in cui le ruote slittano unilateralmente nella fase di spunto. L’obiettivo è incrementare la capacità di accelerazione in presenza di un minimo slittamento delle ruote. La regolazione antislittamento si adatta costantemente alla situazione di marcia attuale e riduce, ad esempio in curva su un fondo stradale scivoloso, le soglie per la regolazione della coppia del motore, al fine di garantire la stabilità della vettura. Il sistema è anche in grado di abbassare le soglie di regolazione per gli impulsi frenanti in curva su fondo asciutto. In questo modo si ottiene un perfetto equilibrio tra migliore trazione possibile ed elevata stabilità di marcia in qualsiasi situazione.
Come per tutti i sistemi di sicurezza attiva Mercedes, anche con il 4Matic il guidatore percepisce immediatamente l’approssimarsi di una situazione limite. In questo caso, sul quadro strumenti si accende una spia gialla, un segnale inequivocabile che suggerisce di adeguare lo stile di guida alle condizioni stradali.
Obiettivo: altissima efficienza
La 4Matic si caratterizza per un sovrappeso contenuto, una struttura compatta e uno spazio di alloggiamento laterale ridotto nel settore del ripartitore di coppia. Questa soluzione non richiede alcuna modifica alla scocca e non limita lo spazio nel vano piedi del passeggero anteriore. Inoltre, la struttura compatta contribuisce a diminuire rumori e vibrazioni. Ulteriori vantaggi consistono in un elevato grado di rendimento finalizzato a contenere i consumi, una migliore potenza specifica dei componenti della catena cinematica ed un’ottima capacità di erogazione di coppia e potenza.
Il ripartitore di coppia è integrato direttamente nel cambio. Questo componente consiste in un differenziale centrale con ingranaggi epicicloidali e due ruote dentate coniche che costituiscono l’uscita laterale sull’avantreno. Il differenziale centrale determina la nuova ripartizione della coppia tra asse anteriore ed asse posteriore con un rapporto variabile in funzione del modello. Nel differenziale centrale, il portasatelliti provvede all’uscita verso l’asse posteriore, mentre l’ingranaggio centrale garantisce la trasmissione della coppia all’avantreno attraverso la presa di forza secondaria.
Il rapporto con cui la coppia viene ripartita dall’ingranaggio principale si ottiene dal rapporto tra la dentatura della scatola planetaria e quella dell’ingranaggio centrale nel differenziale a gruppi epicicloidali: durante la marcia in rettilineo, gli alberi di entrata e di uscita del treno epicicloidale girano alla stessa velocità; solo quando si verifica una differenza nel numero di giri delle ruote dell’asse anteriore e posteriore (ad esempio in curva) ha luogo un movimento relativo tra l’ingranaggio centrale ed il portasatelliti, che determina la compensazione del numero di giri. Al fine di garantire minimi livelli di rumorosità, gli ingranaggi del differenziale a gruppi epicicloidali hanno una dentatura obliqua.
