Tecnica: Alfa Romeo 4C

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Sull’Alfa Romeo 4C si è deciso di non estremizzare la potenza, ma piuttosto di contenere il peso: 895 kg a vuoto per 240 CV (1005kg con metà serbatoio e liquidi), quindi, un rapporto peso-potenza inferiore a 4 kg/CV. Un dato che garantisce massima agilità e prestazioni da supercar.

In poco meno di 4 metri di lunghezza, 2 metri di larghezza e 118 cm di altezza, trova posto materiali ultraleggeri, come la fibra di carbonio, l’alluminio e i compositi che rendono la vettura ancora più dinamica. Scattante, potente ed evoluta. A bordo di 4C materiali d’avanguardia, processi innovativi e i valori Alfa Romeo danno vita ad un vero concentrato di efficienza.

Carbonio, Alluminio e Plastiche

La fibra di carbonio è impiegata per realizzare la cellula centrale che ospita l’abitacolo: un elemento naturale che offre notevoli vantaggi rispetto ai materiali tradizionali, definiti “isotropi” perché hanno le stesse caratteristiche di resistenza in tutte le direzioni. La fibra di carbonio, anisotropa, può essere lavorata per garantire l’unidirezionalità delle fibre e rendere un elemento anche 5 volte più resistente.

Nel caso della 4C, che ricordiamo, ha totalizzato il record al Nurburgring di 8min e 04sec, il peso il peso totale del “carbonio” è di soli 65kg. La tecnologia utilizzata per la realizzazione della monoscocca è denominata pre-preg (pre-impregnato e formato da fibre unidirezionali) ed è abbinata ad una lavorazione denominata “cocura” che permette di ottenere un unico pezzo, senza assemblaggi: si tratta di un brevetto Dallara utilizzato da quest’ultima proprio nella massima serie e al suo primo utilizzo su vetture non F1. L’intera architettura è il primo esempio di applicazione di soluzioni strutturali di questo tipo su un veicolo destinato a grandi volumi: fino a questo momento infatti tali soluzioni erano state utilizzate solo per vetture supersportive come la Lamborghini Aventador o la Ferrari LaFerrari.

L’alluminio, solido e incredibilmente leggero, dà forma al basamento del motore, al propulsore stesso e alle due strutture che anteriormente e posteriormente proteggono l’abitacolo dagli urti. L’alluminio, nella riduzione del peso, ha un ruolo rilevante pari a quello della monoscocca in carbonio: rappresenta il 38% del peso complessivo della vettura. Questo materiale viene utilizzato secondo un processo denominato Cobapressche combina i vantaggi della fusione con quelli della forgiatura ottenendo pezzi ad altissima densità.
Alle spalle degli occupanti, invece, un roll-bar in acciaio ad alta resistenza impedisce deformazioni in caso di ribaltamenti.

La carrozzeria è interamente in materiale composito di tipo SMC (in questo caso un poliestere rinforzato con fibra di vetro – peso specifico di 1,5 g/cm³ rispetto ai 2,7 g/cm³ dell’alluminio) a bassa densità ed alta resistenza. L’utilizzo di questo materiale dà benefici in termini di riduzione del peso (-50% rispetto ad una lega leggera).

La ricerca della leggerezza avviene quindi tanto sulla carrozzeria quanto sul telaio: i paraurti sono realizzati in poliuretano ad iniezione (denominato commercialmente PUR-RIM) che permette una riduzione del peso di circa il 20% rispetto ai paraurti tradizionali. I vetri sono più sottili del 10% e più leggeri del 15% rispetto a quelli tradizionali, il parabrezza è spesso solo quattro millimetri.
I materiali compositi, finora difficilmente applicabili a produzioni di serie, completano la struttura innovativa della vettura, poiché garantiscono una stabilità maggiore a quella dell’alluminio e una riduzione di peso pari al 20% rispetto alla lamiera.

Togliere il superfluo per risparmiar peso

Per realizzare una vettura leggera, in produzione artigianale e dal costo relativamente contenuto, l’Alfa Romeo è ricorsa a soluzioni che hanno da sempre caratterizzato le supercar e i piccoli costruttori di fuoriserie artigianali.
Non potendo risparmiare sulla qualità tecnica della vettura e sulla componentistica, e dovendo mantenere il prezzo accessibile e non incorrere in eccessivi costi di produzione ed ingegnerizzazione l’Alfa Romeo ha scelto questa tradizionale soluzione: la filosofia dell’eliminare il superfluo e riutilizzare componenti già presenti sul mercato.
La vettura e i suoi componenti sono realizzati unicamente in materiali leggeri e ultra-leggeri e vengono eliminati tutte le parti superflue. La strumentazione è interamente digitale, assenti quindi pesanti contagiri e contachilometri sostituiti da una grafica virtuale, alcune parti in fibra di carbonio della scocca sono a vista, priva di rivestimento interno. La plancia è una leggera colata di materiale polimerico pressofuso in pezzo unico dove vengono inglobati degli interruttori di Mito e Giulietta. Lo sterzo è privo di servoassistenza (ne elettrica, ne idraulica), per un maggior feedback, anche se nei parcheggi il “peso” si sente molto.

Per la realizzazione della vettura sono stati utilizzati alcune soluzioni alternative a quelle tradizionali su componenti secondari o prettamente estetici. La vettura non è dotata di un tradizionale sistema d’illuminazione a fari carenati, nel quale vengono inglobati dei faretti standard, privi di disegno specifico (simile per esempio alle Pagani Zonda), a questi vengono aggiunti una distintiva composizione di luci LED, sempre inglobate con il medesimo sistema. Montante e calotta dello specchietto retrovisore esterno sono di derivazione Grande Punto, i pulsanti di selezione del cambio è origine Abarth 500.

Bilanciamento ottimale delle masse

Il piacere di guida è frutto di un preciso equilibrio progettuale. Trazione posteriore e motore in posizione centrale: per Alfa Romeo 4C un’architettura costruttiva tipica delle vetture sportive, dove l’obiettivo da raggiungere è un rigoroso bilanciamento dei pesi.

Alfa Romeo 4C sceglie la trazione posteriore e sfrutta appieno tutti i vantaggi dinamici di questa configurazione. Scaricare la potenza sulle ruote posteriori significa infatti una migliore aderenza in fase di accelerazione, quando lo spunto del motore appesantisce il retrotreno della vettura. Ma non solo: la trazione posteriore permette un inserimento in curva più veloce, regalando al pilota un piacere di guida ancora più intenso, sovrasterzi di potenza compresi: la gioia di ogni appassionato. Un differenziale autobloccante di tipo Torsen sarebbe stato gradito, poiché a volte l’esuberanza del motore non può esser “scaricata” a terra.
Il motore in alluminio è posizionato centralmente. Ciò significa alleggerire la vettura, che non necessita di albero di trasmissione, e ottimizzare il bilanciamento dei pesi (anteriore 38% – posteriore 62%) rendendola più scattante grazie alla massa centrale, e alle volte leggermente sottosterzante se si sbaglia l’inserimento in curva.

Il motore: quanto di meglio offra FCA sui quattro cilindri

Il 1.750 turbo benzina è lo stato dell’arte della tecnologia applicata ad un motore a combustione interna. I tecnici Alfa Romeo lo hanno trasformato in un’unità propulsiva ancora più aggressiva ed efficiente: 4 cilindri, basamento e struttura in alluminio, turbocompressore di nuova generazione, iniezione diretta ad altissima pressione, doppio variatore di fase continuo, tecnologia Scavenging e cambio a doppia frizione permettono al propulsore 1.750 di raggiungere nuovi livelli di sportività.
I valori di coppia e di potenza specifica sono ai vertici di categoria, la potenza massima di 240 CV si raggiunge già a 6.000 giri e 350Nm da 2.200 a 4.250giri (l’80% disponibile già a 1700 giri/minuto) : dati che dimostrano straordinaria elasticità e dinamismo. Risultati eccezionali sia in ripresa, sia in accelerazione: Alfa Romeo 4C raggiunge i 100 km/h in 4,5 secondi e sviluppa una velocità massima di 258 km/h. Inoltre grazie al controllo delle iniezioni multiple e ai sistemi per ridurre gli attriti e le perdite di energia, il valore di emissioni di Alfa Romeo 4C (qui il test in anteprima) è così contenuto da soddisfare i severi limiti della normativa europea Euro 6. Il peso del propulsore è 135 kg, 24 in meno rispetto all’unità in ghisa della “vecchia” versione.

Sul 1750Tbi la tecnologia Scavenging massimizza la coppia a regimi molto bassi, garantendo maggiore prontezza di risposta alle richieste del pilota. Tecnicamente, la centralina di controllo definisce con estrema precisione l’angolo e i tempi di incrocio delle valvole, permettendo che si generi un afflusso d’aria diretto dal collettore di aspirazione a quello di scarico. Questo afflusso migliora sia il lavaggio della camera, aumentando l’efficienza della combustione, sia la velocità della turbina, diminuendo i fenomeni di turbo-lag.

In associazione alla tecnologia Scavenging, il motore è dotato di un turbocompressore di nuova generazione, con collettore di scarico tipo Pulse Converter che ottimizza lo sfruttamento delle onde di pressione per incrementare la coppia a bassi regimi. Sia il collettore, sia la turbina sono realizzati in acciaio microfuso per poter funzionare a temperature molto elevate (oltre 1000°): una condizione indispensabile per ridurre i consumi durante la marcia autostradale a velocità medie o elevate. Un altro elemento utile all’efficienza del propulsore è la valvola Wastegate, che controlla la pressione del turbo secondo logiche diverse a seconda del setting dinamico della vettura, limitando le perdite di pompaggio.

Come tutte le vetture super sportive, 4C utilizza un sistema di cool-down automatico a protezione della turbina. Normalmente lo spegnimento del motore provoca l’immediato arresto della circolazione dell’olio che si trova a ristagnare in condotti a temperature molto elevate: lo stress termico fa perdere all’olio la sua capacità lubrificante e porta alla formazione di residui che rischiano di danneggiare il motore. Per evitare questo fenomeno è stata introdotta la After-Run Pump, una pompa elettrica controllata dalla centralina che mantiene attiva la circolazione nel turbo completando in modo automatico la procedura di raffreddamento.

Sospensioni raffinate e frenata da urlo

Uno schema di sospensioni che utilizza soluzioni tecniche del mondo delle competizioni, per ottimizzare le performance e offrire un divertimento di guida senza paragoni. Per l’anteriore, Alfa Romeo 4C adotta un sistema a triangoli sovrapposti che permette al pilota di avvertire direttamente il feedback delle ruote, senza filtri, in questo modo si possono controllare gli angoli di camber e convergenza in modo ottimale, per un feedback più preciso e una tenuta migliore (1.1g di accelerazione laterale). Per il posteriore, sospensioni Mc Pherson evolute che assicurano massima tenuta di strada anche nelle manovre più estreme. Per entrambe, alluminio e acciaio ad alta resistenza.

Impianto frenante pronto agli utilizzi più intensi delle performance in pista: dischi autoventilanti forati e completi di pinza Brembo sull’anteriore, per passare da 100 a 0 km/h in soli 36 metri, record per le sportive, ai livelli delle migliori supercar (1.2g di massima decelarazione). Le piste frenanti sono realizzate in ghisa mentre le campane sono in più leggero alluminio, per risparmiare circa 2 kg su ogni ruota, oltre che per migliorare la frenata senza ricorrere a costosi freni in materiale composito.
E perché la vettura garantisca davvero la massima aderenza, evitando pattinamenti in qualsiasi condizione climatica, sono stati progettati pneumatici a diametro differenziato, 17″-18″ oppure, opzionali, 18″-19″, più grandi sul retro per una dinamica del veicolo

Elettronica on demand: il DNA Alfa

Ottimizzare le logiche di funzionamento dei sistemi elettronici per ottenere la tipologia di performance più adeguata alle circostanze. Con la semplice pressione di un dito è possibile scegliere il carattere della vettura: docile e prudente (All weather), equilibrato e performante (Natural) oppure scattante e aggressivo (Dynamic). Questa dal 2008 è la funzione del selettore Alfa D.N.A. A bordo di Alfa Romeo 4C lo stesso dispositivo viene completamente ripensato per rispondere alle esigenze di una supercar altamente sportiva.
Così alle tre configurazioni esistenti si aggiunge una nuova modalità: Alfa Race.

All weather
Da attivare quando le condizioni meteo sono avverse per rendere più sicura la marcia. In questa modalità la vettura dà una risposta particolarmente morbida ai comandi dell’acceleratore. In particolare: il dispositivo ASR adotta una logica specifica per la gestione di freni e motore e, in caso di perdita di aderenza, la potenza viene tarata in base alla velocità della vettura in modo da prevenire sbandate che risulterebbero difficili da controllare.
Natural
La configurazione pensata per l’impiego di tutti i giorni: la gestione dei cambi di marcia è orientata al comfort ed elimina ogni vibrazione all’innesto. In modalità manuale il cambio Alfa TCT previene le distrazioni del pilota: con la funzione Auto-Up passa al rapporto superiore quando il numero di giri arriva in prossimità del limitatore, con la funzione Auto-Down inserisce il rapporto inferiore quando il motore scende sotto i 1.000 giri. Infine, il differenziale Alfa Q2 lavora in modo soft e interviene solo quando una delle ruote posteriori perde aderenza in modo evidente.
Dynamic
Questa modalità prepara la vettura a grandi performance di guida: il motore adotta una taratura specifica per rispondere in modo immediato alle sollecitazioni dell’acceleratore, mentre il cambio Alfa TCT attiva un programma di innesto rapido delle marce che riduce i tempi di cambiata fino al 25%. L’ESC permette al pilota un certo angolo di sbandata e si limita ad intervenire solo quando, analizzando la posizione del volante e l’angolo di imbardata, la vettura si trovi in una situazione di potenziale pericolo.

Alfa Race
È il settaggio di guida più estremo, che si inserisce posizionando il selettore in modalità Dynamic e tenendolo premuto per qualche secondo. Perfetto da utilizzare in pista quando è necessario avere il controllo assoluto della vettura: Alfa Race limita al minimo l’intervento dei sistemi elettronici, lasciando l’iniziativa al pilota, è da consigliare l’utilizzo solo per mani esperte. In questo caso il controllo di stabilità ESC rimane inattivo e si limita a prevenire lo sbilanciamento nelle frenate più intense. L’ASR non interviene né sulla potenza, né sui freni, di modo che la trazione venga gestita esclusivamente attraverso il pedale dell’acceleratore. Rimane invece attivo il differenziale Alfa Q2, fondamentale per massimizzare la velocità di uscita dalle curve e le “spazzolate” sono garantite.

Cambio doppia frizione a secco TCT

Non è solo la potenza a fissare il livello delle performance di Alfa Romeo 4C, per gestire gli spunti del motore è necessario un sistema di trasmissione evoluto. Perciò la vettura è dotata del cambio a 6 marce con doppia frizione a secco Alfa TCT: una soluzione che coniuga l’immediatezza del sequenziale e la comodità dell’automatico. Si tratta di un sistema che lavora come due cambi in parallelo, ciascuno con la propria frizione, dove l’innesto della marcia successiva avviene mentre la precedente è ancora inserita, eliminando i vuoti di erogazione.
Il cambio Alfa TCT è stato modificato ad hoc per salire a bordo di Alfa Romeo 4C. In questa particolare versione il software di gestione delle cambiate è completamente nuovo e garantisce la massima velocità nella selezione del rapporto, in tutte le condizioni. Nelle modalità più sportive la cambiata è più aggressiva e si avverte il lieve contraccolpo dovuto all’innesto della nuova marcia come nelle auto da competizione. In curva, invece, le marce si susseguono nel modo più dolce possibile per non pregiudicare la stabilità del veicolo.
Su 4C è stato anche introdotto il sistema Launch Control per la gestione delle partenze da fermo. Schiacciando contemporaneamente il freno e l’acceleratore fino a fondo corsa e premendo il paddle alla sinistra del volante la centralina attiva il Launch Control e lancia il tachimetro verso quota 6.000giri in attesa dello Start: appena viene rilasciato il freno, il sistema interviene su cambio, controllo di trazione e potenza in modo da massimizzare l’accelerazione.

Lo stabilimento di Modena: eccellenza del Made in Italy

Alfa Romeo ha scelto di produrre 4C a Modena, creando una unit dedicata all’interno degli stabilimenti Maserati, che noi abbiamo già visitato. Qui le parole d’ordine sono tecnologia evoluta e artigianato di altissimo profilo: una combinazione che permette di realizzare vetture d’eccezione con tecnica e cura straordinarie.
Lungo la linea di montaggio di 4C sono le persone a fare la differenza. Gli specialisti che lavorano sulla nuova Alfa Romeo, dopo 500 ore di formazione ad hoc, hanno seguito per 10 mesi le ultime fasi di sviluppo della vettura: un background che permette loro di avere una conoscenza tecnica estremamente approfondita. Per ciascuna automobile i tecnici seguono personalmente ogni singola fase del montaggio e, al termine, si dedicano agli accurati controlli di qualità, volti a garantire la perfetta funzionalità di tutti i componenti. Infine la vettura viene affidata ad un collaudatore esperto che ne verifica le performance dinamiche nelle diverse situazioni di guida.

L’eccellenza italiana nel settore automotive può essere ritrovata in ogni singolo elemento della vettura. Le più riconosciute aziende italiane del settore, già fornitrici delle più grandi aziende di supercar del mondo, sono state coinvolte nella realizzazione di Alfa Romeo 4C:
– Adler Group: produttore della monoscocca in carbonio;
– Emarc: produttore del roll bar e di tutti i supporti in alluminio;
– IMR: produttore della carrozzeria in materiale composito.

Per questa ragione Alfa Romeo 4C rappresenta l’eccellenza Made in Italy nel settore automotive. Ci auguriamo che Alfa continui a far sognare gli Auto-appassionati di Oggi e di Domani, come sta facendo con la 4C.