La BMW 325iX della generazione E30, prodotta dal 1985 al 1990 e in versione Touring dal 1988, rappresenta la risposta di Monaco alla trazione integrale, mantenendo il tipico piacere di guida BMW. Questo modello iconico, in particolare la versione del 1989, si distingue per le sue prestazioni potenti e la sua versatilità, continuando ad affascinare gli amanti delle auto d'epoca. Al centro delle sue capacità vi è il suo sistema di trazione integrale permanente, che garantisce una maggiore aderenza sulle strade e una guida più sicura in tutte le condizioni meteorologiche.
Il cuore meccanico: motore e trasmissione
La BMW 325iX E30 è equipaggiata con un sei cilindri in linea da 2.5 litri, fluido e potente, in grado di erogare una potenza di 171 CV e una coppia di 222 Nm. Questo motore offre una spinta che rende l'esperienza di guida coinvolgente ed emozionante. Abbinato a questo propulsore, vi è un sistema integrale permanente con una prevalenza della coppia motrice al retrotreno, con una ripartizione del 37% sull’asse anteriore e il 63% sull’asse posteriore. Un giunto viscoso limita le differenze di velocità tra gli assi, contribuendo a mantenere equilibrio e grip.
Il sistema di trazione integrale BMW: l'antenato dell'xDrive
Il sistema di trazione integrale della 325iX E30 è l'antesignano di quello che in seguito sarebbe diventato il BMW xDrive, un sistema intelligente che distribuisce la coppia motrice tra le ruote posteriori e quelle anteriori in modo dinamico ed efficiente, adeguandosi ai bisogni delle numerose e diverse situazioni di guida. Anche se la 325iX non implementava ancora la complessità elettronica dei sistemi xDrive moderni, la sua configurazione meccanica poneva le basi per la filosofia BMW sulla trazione integrale: privilegiare la dinamica di guida sportiva, con una leggera prevalenza al retrotreno, pur garantendo stabilità e sicurezza.
Evoluzione della trazione integrale in BMW: dal 325iX all'xDrive
La trazione integrale di BMW ha una storia che parte dal 1985 con la 325iX berlina. Tre anni dopo, nel 1988, debuttò la BMW 325iX con carrozzeria Touring. Questa prima incursione nel mondo della trazione integrale fu seguita, tre anni dopo, dall'adozione del sistema anche sulla Serie 5 modello E34 nella versione 525iX, proposta anch’essa nella variante Touring. La BMW 525iX era mossa dal motore 2.5i a 6 cilindri plurivalvole da 192 CV di potenza, e, un'importante evoluzione, era dotata del controllo elettronico del ripartitore di coppia. Questa versione della Serie 5 a trazione integrale aveva una ripartizione della coppia del 36% sull'asse anteriore e del 64% sull'asse posteriore, mantenendo la filosofia di prevalenza al retrotreno.
La trazione integrale ritornò in grande stile nel 1999 con la BMW X5, la prima SAV (Sport Activity Vehicle) della Casa bavarese. In questa fase, furono sviluppati nuovi dispositivi che potessero coadiuvare il sistema a quattro ruote motrici, come il DSC (Dynamic Stability Control), l'ADB-X (Automatic Differential Brake - X-Drive) e l'HDC (Hill Descent Control). La ripartizione della coppia motrice per la prima generazione della X5 fu suddivisa secondo lo schema 38/62.
Dopo il successo della X5, la trazione integrale fu riproposta nel 2000 sulla BMW Serie 3 modello E46. I modelli BMW con trazione integrale, identificati dal marchio xDrive, sono cresciuti in popolarità, arrivando a rappresentare circa il 25% delle vendite globali ogni anno. Attualmente, la Casa bavarese propone ben 45 versioni a trazione integrale, disponibili per i modelli Serie 3, Serie 5, Serie 7, X1, X3, X5 e X6. La massima espressione della tecnologia xDrive è rappresentata dai modelli ad alte prestazioni come X5 M, X6 M e ActiveHybrid X6.
BMW XDrive: come funziona in un video.
Come funziona la trazione integrale: Tipologie e principi fondamentali
La trazione integrale, nota anche come 4x4, 4WD o AWD, è un sistema di trasmissione che consente di scaricare a terra la forza motrice su tutte le ruote, anziché su un singolo asse. L'obiettivo principale è fornire maggiore aderenza e stabilità, specialmente su terreni difficili o in condizioni meteorologiche avverse.
Sistemi a inserimento manuale o automatico
La distinzione principale tra le tipologie di trazione integrale si può fare tra i sistemi a inserimento manuale o automatico e quelli permanenti.Nei sistemi a inserimento manuale o automatico, la trazione avviene di norma solo su un asse (generalmente anteriore o posteriore). Il secondo asse può essere chiamato in causa soltanto quando si verifica lo slittamento di una ruota motrice.
Nel caso dei sistemi manuali, il conducente attiva la trazione integrale con una leva o un tasto. In questa configurazione, i due assi vengono rigidamente vincolati, poiché non c’è interposizione di un differenziale centrale. Questo sistema è quindi utilizzabile soltanto sui fondi a bassa aderenza (neve, fango, sabbia). Un elevato grip, come sull'asfalto asciutto, solleciterebbe eccessivamente gli organi meccanici, mettendo a repentaglio la loro integrità. Questo tipo di trasmissione trova applicazione soprattutto sui mezzi fuoristrada, talvolta dotati anche di un riduttore, utile a superare meglio le forti pendenze.
Sulla maggior parte delle vetture a trazione integrale moderna, il trasferimento della coppia motrice al secondo asse è compiuto automaticamente, grazie a una frizione a controllo elettronico che si chiude quando necessario. Questa frizione, spesso un giunto viscoso Ferguson o un sistema a lamelle controllato elettronicamente, permette di trasferire la coppia all'asse che ha maggiore aderenza, fino al 100% in alcuni casi.
Sistemi 4x4 permanenti
I sistemi 4x4 permanenti, come quello della BMW 325iX E30, della Audi 80 quattro o della Opel Vectra 4x4, ripartiscono continuamente la trazione sulle quattro ruote. Questi sistemi prevedono un terzo differenziale (centrale) che ripartisce la forza motrice secondo percentuali prestabilite, ma che possono poi variare per privilegiare le ruote con migliore aderenza.
Un esempio di differenziale centrale avanzato è il Torsen, presente nell'Audi 80 quattro, capace di ripartire la coppia in modo continuo tra i due assali. La Citroën BX 4x4, fedele alla tradizione creativa del Double Chevron, abbina la trazione integrale permanente alle sospensioni idropneumatiche, dando vita a un comportamento unico. Il suo differenziale centrale è bloccabile, mentre al retrotreno è presente un Torsen con ripartizione equilibrata della coppia. Il sistema di bloccaggio elettromagnetico è gestito dal conducente.
La Opel Vectra 4x4, prodotta dal 1988, interpreta la trazione integrale in chiave razionale, con comfort e sicurezza al primo posto. Il suo sistema permanente a tre differenziali privilegia la tenuta di strada, con una ripartizione iniziale della coppia sbilanciata sull’avantreno (73% davanti, 27% dietro). Anche in questo caso, un giunto viscoso Ferguson può trasferire fino al 100% della coppia all’assale che ha maggiore aderenza.
La distinzione tra 4WD e AWD
Spesso i termini 4x4, 4WD e AWD vengono usati in modo intercambiabile, ma esiste una sottile differenza. Il sistema part-time, noto anche con il termine 4WD (4 Wheel Drive), è comunemente associato ai veicoli che possono alternare tra la trazione su due ruote (solitamente anteriore o posteriore) e la trazione integrale su tutte e quattro le ruote. Questa possibilità di scelta offre una flessibilità particolare per chi si avventura fuori strada o in condizioni estreme, consentendo di passare a una configurazione 4x4 quando è necessario superare ostacoli o terreni particolarmente impegnativi.
Al contrario, i sistemi AWD (All-Wheel Drive), prevedono una trazione integrale permanente che gestisce automaticamente la distribuzione della potenza tra le quattro ruote. Questo approccio garantisce una tenuta di strada superiore in una vasta gamma di condizioni, senza che il conducente debba intervenire per attivare o disattivare il sistema. Il sistema xDrive di BMW rientra in questa categoria, così come i sistemi di trazione integrale permanente di Audi (quattro) e Subaru (Symmetrical AWD).
Vantaggi e svantaggi della trazione integrale
La trazione integrale offre numerosi vantaggi, soprattutto in termini di sicurezza e capacità di adattamento a diverse condizioni stradali. La presenza della trazione integrale trasforma la guida, rendendola più sicura e piacevole in condizioni di bassa aderenza, grazie alla riduzione di fenomeni come il sottosterzo e il sovrasterzo.
Benefici della trazione integrale
- Aderenza e stabilità: La trazione integrale permette di superare con maggiore disinvoltura fondi sconnessi, tratti scoscesi e terreni con grip limitato. Anche in un contesto stradale, i benefici maggiori si hanno in condizioni di aderenza precaria, come per esempio sul bagnato o sulla neve.
- Sicurezza: La trazione integrale rende più omogeneo il comportamento delle auto, limitando i fenomeni di sottosterzo (la vettura tende ad allargare la curva con il muso) e sovrasterzo (il retrotreno tende a scivolare lateralmente), migliorando la motricità, sia in uscita di curva sia, alle volte, anche nello spunto da fermo. Questo riduce il rischio di slittamenti e migliora la capacità del veicolo di affrontare situazioni critiche.
- Versatilità: I veicoli con trazione integrale sono la scelta ideale per chi necessita di un veicolo versatile, capace di adattarsi a vari tipi di terreno e condizioni climatiche. Sono particolarmente indicati per la guida su neve, fango o superfici scivolose, dove la trazione supplementare può fare la differenza tra una guida sicura e una potenzialmente pericolosa.
Svantaggi della trazione integrale
Tuttavia, i sistemi di trazione integrale presentano anche degli svantaggi:
- Aumento dei consumi di carburante: Causato dal maggior peso e dalla complessità del sistema, che comporta maggiori attriti interni.
- Maggiori costi: Sia di acquisto del veicolo (dovuto alla maggiore complessità tecnologica) che di manutenzione (per la presenza di più componenti meccaniche).
- Complessità meccanica: Un sistema più complesso può potenzialmente portare a maggiori problemi in caso di guasto.
Panoramica sui sistemi di trazione integrale dell'epoca
La BMW 325iX E30 non era l'unica vettura con trazione integrale sul mercato nel 1989. Molti costruttori stavano esplorando questa tecnologia, ciascuno con la propria interpretazione.
Alfa Romeo 33 4x4
L'interpretazione accessibile della Casa di Arese alla trazione integrale è l’Alfa Romeo 33 4x4. Nella prima serie, l’1.5 litri boxer (dal 1983 al 1984 dotato di carburatore singolo e 84 CV, dal 1985 al 1988 con carburatore doppio corpo e 95 CV e, successivamente, da 106 CV) assicura una buona vivacità, mentre il sistema 4x4 inseribile manualmente punta sulla semplicità. Anche la seconda generazione, del 1990, propone la possibilità della trazione integrale, abbinata all’1.7 litri boxer. Questo approccio manuale rifletteva una filosofia più orientata alla semplicità e al controllo diretto da parte del guidatore, tipico dei primi sistemi 4x4.
Audi 80 quattro (generazione B3)
Erede della B2, la generazione B3 dell’Audi 80 quattro, prodotta dal 1986 al 1991 per le 1.8 e 2.0 litri 8 valvole e dal 1990 al 1991 per la 2.0 litri 16 valvole (c’è anche un 2.3 litri da 133 CV riservato al mercato nordamericano), garantisce elevati livelli di stabilità e sicurezza anche in condizioni difficili. Con potenze comprese tra 88 e 137 CV, la berlina dei quattro anelli, sobria e aerodinamica grazie al Cx di 0,29, cela un differenziale centrale Torsen, capace di ripartire la coppia in modo continuo tra i due assali. Il sistema quattro di Audi era già all'avanguardia per l'epoca, con il differenziale Torsen che permetteva una ripartizione dinamica della coppia, migliorando l'efficienza e la tenuta di strada senza l'intervento del conducente.
Lancia Prisma Integrale
Meno vistosa della Delta, ma tecnicamente molto vicina, la Lancia Prisma Integrale, prodotta dal 1986 al 1989 (fino al 1987 denominata “4WD”), trasferisce la meccanica delle competizioni in una berlina tre volumi elegante e discreta, disegnata da Giorgetto Giugiaro e riconoscibile per dettagli come le minigonne e le specifiche sigle identificative. La Prisma Integrale condivideva molte soluzioni tecniche con la gloriosa Delta Integrale, portando le prestazioni e la sofisticazione della trazione integrale in un segmento di berlina più convenzionale, dimostrando l'impegno di Lancia nel campo della trazione integrale sportiva.
Peugeot 405 4x4
Con la 405, dal 1987 al 1995, la Peugeot introduce la trazione integrale su una berlina già apprezzata per le doti equilibrate. Il sistema 4x4 permanente utilizza un differenziale centrale epicicloidale che ripartisce la coppia privilegiando, di poco, l’avantreno (53% davanti, 47% dietro). In caso di necessità, è possibile bloccare contemporaneamente differenziale centrale e posteriore, eliminando lo slittamento sui fondi difficili. L'approccio di Peugeot era bilanciato, con una leggera prevalenza all'avantreno per una guida più neutra e la possibilità di bloccaggi manuali per situazioni di emergenza.
Subaru FO Turbo 4WD
Evoluzione della “berlina” (il modello precedente non ha una denominazione commerciale ufficiale), la Subaru FO Turbo 4WD, commercializzata in Italia dal 1985 al 1990, introduce una linea moderna e contenuti tecnici sofisticati per l’epoca: marce ridotte, differenziale autobloccante, sospensioni pneumatiche e motore sovralimentato. La trazione si gestisce tramite una leva a due posizioni: il primo scatto attiva il sistema integrale, il secondo aggiunge le ridotte. Subaru era un pioniere nella trazione integrale, e il suo sistema si distingueva per la robustezza e le capacità fuoristradistiche, con la possibilità di selezionare le marce ridotte per affrontare terreni impegnativi.
Volkswagen Passat Syncro G60 GT
Tra le interpretazioni più evolute del tema, la Volkswagen Passat Syncro G60 GT abbina prestazioni e tecnologia. Commercializzata tra il 1989 e il 1994, il suo 1.8 litri sovralimentato con compressore volumetrico G eroga 160 CV, mentre la trazione integrale, a inserimento automatico tramite giunto viscoso Ferguson, garantisce elevata motricità. L’Abs e l’Eds di serie, il secondo dei quali funziona da autobloccante del differenziale anteriore, completano il quadro tecnico. La Passat Syncro G60 GT mostrava un approccio moderno alla trazione integrale, combinando l'inserimento automatico con il giunto viscoso Ferguson e l'elettronica per migliorare la sicurezza e le prestazioni.
Differenziali e controlli elettronici: il ruolo nell'aderenza
Un aspetto cruciale nella trazione integrale è la gestione della coppia tra le singole ruote e tra gli assi. Qui entrano in gioco i differenziali e i sistemi di controllo elettronico.
Il ruolo del differenziale
Un differenziale è un dispositivo meccanico che consente a due ruote motrici (o a due assi) di ruotare a velocità diverse, fondamentale in curva per evitare stress meccanici e perdita di aderenza. Tuttavia, un differenziale "aperto" può essere un limite in condizioni di scarsa aderenza: se una ruota slitta, riceve tutta la coppia motrice, lasciando l'altra ruota ferma. Per ovviare a questo problema, esistono diverse soluzioni:
- Differenziali autobloccanti: Questi differenziali limitano lo slittamento tra le ruote dello stesso asse (o tra gli assi nel caso di un differenziale centrale) trasferendo una parte della coppia alla ruota con maggiore aderenza. Il differenziale Torsen è un esempio di autobloccante meccanico, capace di ripartire la coppia in modo continuo e proporzionale alla resistenza incontrata dalle ruote.
- Giunti viscosi: Come quello presente nella BMW 325iX E30 o nell'Opel Vectra 4x4, i giunti viscosi limitano le differenze di velocità tra gli assi. Al loro interno, una serie di dischi immersi in un fluido viscoso si oppongono allo slittamento eccessivo, trasferendo coppia all'asse che ha maggiore aderenza.
- Bloccaggio del differenziale: In alcuni sistemi, come quello della Citroën BX 4x4 o della Peugeot 405 4x4, è possibile bloccare meccanicamente o elettromagneticamente il differenziale centrale e/o posteriore. Questo vincola rigidamente le ruote (o gli assi) a ruotare alla stessa velocità, garantendo massima trazione su fondi a bassissima aderenza, ma è sconsigliato su superfici con buon grip.
Il contributo dei controlli elettronici
I sistemi di trazione integrale moderni, e anche quelli più evoluti dell'epoca, sono spesso coadiuvati da controlli elettronici che ne ottimizzano il funzionamento.Nella BMW xDrive, il sistema distribuisce la coppia motrice tra le ruote anteriori e posteriori in modo dinamico ed efficiente, adeguandosi ai bisogni delle numerose e diverse situazioni di guida. Funziona sia in maniera “On demand” (le ruote posteriori si attivano soltanto se quelle anteriori risultano slittare) sia in modalità Full Time (Integrale).
Per quanto riguarda i modelli BMW più recenti, come la Serie 3 E46 con trazione integrale, viene utilizzato il controllo della trazione ADB-X (Automatic Differential Brake - X-Drive). Questo sistema agisce in maniera indipendente sulle quattro ruote attraverso i sensori dell'DSC (Dynamic Stability Control), simulando l'azione di due differenziali autobloccanti. La "simulazione" dell'autobloccante avviene frenando le ruote che non hanno trazione, trasferendo di fatto la coppia a quelle con maggiore aderenza. In corsa funziona in maniera efficace, ma in partenza, in situazioni limite (ad esempio, tre ruote sul ghiaccio e una sull'asfalto), l'unica ruota con trazione deve vincere l'inerzia della macchina e l'azione frenante delle altre tre ruote, il che può limitare l'efficacia rispetto a un vero differenziale autobloccante meccanico.
Questo dimostra come l'evoluzione della trazione integrale sia passata da sistemi puramente meccanici a soluzioni sempre più integrate con l'elettronica, per offrire un equilibrio ottimale tra prestazioni, sicurezza e comfort in ogni condizione di guida.