La ricerca di un comfort di marcia eccezionale, unita a una dinamica di guida sportiva e una sicurezza ineguagliabile, ha spinto Mercedes-Benz a sviluppare sistemi di sospensioni sempre più sofisticati. Dalle tradizionali sospensioni passive, la casa della stella ha compiuto un balzo evolutivo verso soluzioni attive e semi-attive, capaci di monitorare costantemente le condizioni di guida e di adattare in tempo reale le proprie caratteristiche. Questi sistemi rappresentano il culmine dell'ingegneria automobilistica, trasformando l'esperienza al volante in un connubio di agilità, stabilità e un benessere di marcia senza precedenti, anche sui veicoli più ingombranti.
Active Body Control (ABC): L'Intelligenza Idraulica al Servizio della Stabilità
Il sistema Active Body Control (ABC) è un nome commerciale che identifica una tecnologia avanzata di sospensioni attive sviluppata da Mercedes-Benz. Questo sistema agisce in maniera proattiva per ridurre le vibrazioni e i movimenti indesiderati della carrozzeria, come il rollio, il beccheggio e l'inclinazione. Il suo funzionamento si basa su un complesso intreccio di componenti idraulici ed elettronici che lavorano in sinergia per garantire un controllo indipendente su ciascuna ruota.
Nel sistema ABC, una centralina elettronica monitora costantemente l'azione delle sospensioni tramite dei servomeccanismi idraulici installati direttamente su ciascun montante telescopico. Questi servomeccanismi sono azionati da una pompa idraulica a pistoni radiali ad alta pressione, capace di generare pressioni idrauliche notevoli, fino a 200 bar. Questa pressione è fondamentale per poter stabilizzare spontaneamente e in poche frazioni di secondo il corpo vettura, generando forze contrarie ai movimenti indesiderati durante tutte le manovre di guida.
Il sistema è supportato da una rete di sensori distribuiti strategicamente in tutto il veicolo. Un totale di 13 sensori monitora continuamente il movimento della carrozzeria e la posizione del veicolo, fornendo alla centralina ABC nuovi dati circa ogni dieci millisecondi. Tra questi, quattro sensori di livello, uno su ciascuna ruota, misurano il livello di guida del veicolo e l'escursione degli ammortizzatori; tre accelerometri misurano l'accelerazione verticale del corpo, mentre un sensore di accelerazione misura l'accelerazione longitudinale e un altro quella trasversale. In ogni montante telescopico, un sensore di pressione tiene sotto controllo la pressione idraulica interna al cilindro.
La centralina ABC riceve ed elabora questi dati in tempo reale. Confrontando le informazioni sulla situazione di marcia momentanea, ricavate dai sensori di accelerazione trasversale, longitudinale e verticale, con i dati forniti dai sensori di pressione integrati nei montanti telescopici e dai sensori di livello installati sui bracci oscillanti, il controller ABC è in grado di determinare le azioni correttive necessarie. Appena il controller ha ricevuto e interpretato i dati, aziona i quattro servomeccanismi idraulici (valvole servoidrauliche) montati in serie sugli ammortizzatori nei pressi di ciascuna ruota.
Queste valvole, variando la loro sezione di apertura, dosano con precisione l'esatta portata di olio all'interno dei cilindri plunger controllati elettronicamente. Questo dosaggio permette di ottenere la taratura prefissata, generando le controforze necessarie a contrastare l'inclinazione, il tuffo (beccheggio) e l'inginocchiamento del veicolo durante le varie manovre di guida. Tra la scocca del veicolo e la ruota, il sistema ABC si basa su un puntone di sospensione costituito da una molla elicoidale in acciaio e un ammortizzatore, collegati in parallelo, nonché un cilindro di azionamento a comando idraulico.
Il sistema ABC dispone anche di sospensioni regolabili in altezza. In questo contesto, il veicolo può essere abbassato fino a 60 mm tra velocità di 160 e 11 km/h. Questa funzione è progettata per migliorare l'aerodinamica, ridurre il consumo di carburante e ottimizzare la maneggevolezza, specialmente alle alte velocità. Il sistema ABC, lanciato originariamente sulla Mercedes CL nel 1999 e da allora equipaggiato sui modelli alto di gamma della Casa tedesca, è capace di limitare in maniera consistente il rollio, aumentando di conseguenza la stabilità, il piacere di guida e l'agilità della vettura.
Mercedes-Benz Active Body Control - ABC
Air Body Control (Airmatic): L'Aria Come Elemento Elastico e Ammortizzante
L'Air Body Control, o più comunemente Airmatic, rappresenta un'altra evoluzione significativa nel campo delle sospensioni Mercedes-Benz, basata sull'utilizzo dell'aria compressa come elemento elastico e ammortizzante. Si tratta di un tipo di assetto attivo composto da sospensioni pneumatiche integrali a più camere, che offrono una regolazione dello smorzamento continua a comando elettronico, spesso in combinazione con il sistema ADS Plus (Adaptive Damping System). Questa configurazione permette una regolazione attiva e continua della rigidezza e dello smorzamento della sospensione, garantendo il massimo comfort, un'eccellente stabilità e un'elevata agilità di marcia.
A differenza dei sistemi tradizionali, sia all'anteriore che al posteriore della vettura, il classico sistema molla più ammortizzatore meccanico ad olio è sostituito da un pistone pneumatico contenente aria. Questo pistone funge sia da elemento elastico (molla) sia da elemento dissipatore di energia (ammortizzatore). Il pistone a controllo elettronico presenta al suo interno ben tre diverse camere d'aria, che possono essere attivate o disattivate tramite l'utilizzo di elettrovalvole. Queste valvole gestiscono l'afflusso e il deflusso dell'aria in base alle necessità rilevate dai sensori.
All'interno delle camere di ciascun ammortizzatore viene iniettata aria compressa tramite l'ausilio di un compressore azionato da un motore elettrico. Variando continuamente il quantitativo di aria immesso nelle camere e il numero di camere utilizzate, si ottengono differenti gradi di rigidezza e di smorzamento senza dover sostituire alcun componente meccanico della sospensione. Merito della continua e attiva regolazione elettronica, le elettrovalvole modificano le caratteristiche della sospensione pneumatica in circa 60 millisecondi, adattandola alle diverse esigenze di guida.
Basandosi su numerosi sensori sparsi per il veicolo e sulle informazioni ricevute da acceleratore, freno, sterzo, ESP, ABS e dal selettore Dynamic Driving Select, la centralina elettronica determina l'esatta quantità e pressione di aria da immettere in ciascuna camera interna alla sospensione. Le elettrovalvole, a loro volta, provvedono al passaggio in ogni camera del giusto quantitativo di aria. È possibile quindi configurare diverse situazioni: una camera può avere un basso quantitativo di aria con bassa pressione, un basso quantitativo con alta pressione, un alto quantitativo con bassa pressione, un alto quantitativo con alta pressione, o qualsiasi combinazione intermedia. Sfruttando le proprietà chimico-fisiche dell'aria e le caratteristiche interne del pistone pneumatico, l'aria viene utilizzata come un cuscino che assorbe energia e vibrazioni, come quelle causate dalle irregolarità della strada.
L'Air Body Control è un sistema che permette una continua e attiva regolazione dello smorzamento e della rigidezza, garantendo un pieno controllo dell'altezza da terra del veicolo. Questo si traduce nella riduzione al minimo di rollio, beccheggio e movimenti verticali della cassa, migliorando significativamente la stabilità e l'agilità. L'assetto attivo Air Body Control assicura un molleggio di base morbido con una bassa frequenza propria, grazie al quale, anche a vettura carica, è sempre disponibile l'intera escursione delle sospensioni.
Active Curve System (ACS): La Stabilizzazione Attiva per i Veicoli Impegnativi
Il pacchetto Active Curve System (ACS) è una soluzione innovativa presentata da Mercedes-Benz, dedicata principalmente ai veicoli ingombranti, come i SUV, che sono maggiormente soggetti ai fenomeni di rollio. Per poter fruire di questo sistema, è necessario utilizzare le sospensioni pneumatiche integrali Airmatic. L'ACS agisce sull'asse anteriore e su quello posteriore tramite barre stabilizzatrici trasversali attive. Esegue automaticamente la regolazione in funzione dell'accelerazione trasversale, della velocità di marcia e della posizione del selettore Comfort-Sport (in presenza delle sospensioni attive ADS). Questo sistema compensa attivamente l'angolo di rollio della carrozzeria nelle curve, aumentando notevolmente la sicurezza e la stabilità.
Mercedes-Benz Active Body Control - ABC
Il funzionamento dell'Active Curve System si basa su barre stabilizzatrici trasversali attive, che sono divise a metà e collegate da un attuatore idraulico. I componenti principali della stabilizzazione attiva del rollio includono una pompa idraulica con trasmissione a cinghia e un serbatoio d'olio, collocati nel vano motore. Su ciascun asse sono poi installati un blocco valvole e le barre stabilizzatrici attive. Sensori di pressione e un sensore di accelerazione trasversale trasmettono i segnali alla centralina di comando, che regola la pressione idraulica.
Nel funzionamento del sistema, la pompa idraulica preleva l'olio dal serbatoio e lo immette nel sistema. Le valvole di direzione e regolazione della pressione, integrate nei blocchi valvole di entrambi gli assi, regolano la pressione al valore desiderato e ruotano la barra stabilizzatrice attiva nella direzione richiesta dalla situazione di marcia. L'attuatore idraulico integrato nelle barre stabilizzatrici attive presenta al proprio interno sei camere piene d'olio. Tre di queste vengono messe in pressione quando la vettura percorre una curva a sinistra, e le altre tre quando la curva è verso destra.
Nella marcia rettilinea, gli attuatori disaccoppiano su entrambi gli assi le due semibarre in cui sono divise le barre stabilizzatrici trasversali. In questo modo, le barre risultano "aperte" e non reagiscono alle sollecitazioni unilaterali dovute alla presenza di buche o irregolarità del fondo, migliorando il comfort. In presenza di curve, invece, è possibile influenzare attivamente il momento torcente e l'angolo di torsione delle barre stabilizzatrici. La diversa regolazione sui due assi distribuisce in modo variabile il momento di rollio, adeguando attivamente il comportamento autosterzante alla situazione di marcia.
Un aspetto interessante dell'Active Curve System è la sua funzionalità in fuoristrada. Anche in condizioni estreme e a basse velocità, le due barre stabilizzatrici trasversali sull'asse anteriore e posteriore vengono disaccoppiate, garantendo una migliore articolazione degli assi e quindi una maggiore trazione e capacità di superamento degli ostacoli. Il sistema agisce sui due assi regolando automaticamente la risposta delle sospensioni, capace di limitare in maniera consistente il rollio e aumentare di conseguenza stabilità, piacere di guida e agilità della vettura.
Dynamic Body Control: L'Adattabilità Elettronica per un Equilibrio Dinamico
Il Dynamic Body Control si posiziona come una soluzione meno costosa e tecnologicamente più "semplice" rispetto ai sistemi ABC e Air Body Control, ma non per questo meno efficace. Si tratta di un tipo di sospensione adattiva o semi-attiva, nettamente superiore alla classica sospensione passiva. Questo sistema coniuga la flessibilità delle sospensioni selettive a controllo elettronico con l'efficacia di un sistema convenzionale, assicurando un comfort di guida superiore, un efficace controllo della dinamica di guida e una netta riduzione dei movimenti della vettura come rollio e beccheggio.
Nel Dynamic Body Control, troviamo la classica molla a spirale e il classico ammortizzatore ad olio. Tuttavia, l'ammortizzatore è controllato elettronicamente. Trattandosi di un sistema adattivo o semi-attivo, consente infinite regolazioni per quanto concerne il valore di smorzamento dell'ammortizzatore, ma non permette di variare la caratteristica di rigidezza della molla, in quanto si utilizza sempre la stessa molla a spirale.
Il sistema si basa su quattro montanti telescopici, ciascuno dotato di elettrovalvole, una per ogni ammortizzatore, a regolazione elettronica. A differenza del sistema Active Body Control, il Dynamic Body Control non è supportato da una pompa idraulica ad alta pressione a pistoni radiali. Numerosi sensori controllano continuamente il movimento della vettura e inviano alla centralina i dati ricavati circa ogni 10 millisecondi. Oltre ai classici sensori di accelerazione, ciò che viene maggiormente valutato è l'escursione stessa dell'ammortizzatore tramite quattro sensori di livello posizionati uno per ogni ruota.
Una volta ricevuti i dati e stabilite le giuste regolazioni, la centralina invia le specifiche alle elettrovalvole. Queste, modulando la dimensione dei loro fori di passaggio dell'olio dalla prima alla seconda camera dell'ammortizzatore, modificano le caratteristiche di smorzamento. Ad esempio, trovandosi ad affrontare una superficie stradale con lievi irregolarità, il sistema bypassa tramite le elettrovalvole il flusso d'olio in un condotto parallelo. Di fronte a oscillazioni dell'ordine di +/- 10 mm, gli ammortizzatori reagiscono quindi in modo più morbido, migliorando in particolare il comfort di rotolamento e la risposta dell'autotelaio.
La Distinzione Fondamentale: Sospensioni Attive, Semi-Attive e Passive
Le sospensioni attive e le sospensioni semi-attive, o adattive, rappresentano il vertice tecnologico nella gestione del comportamento dinamico di un veicolo. Sono quel tipo di sospensioni automatiche che monitorano costantemente il movimento verticale della cassa e di conseguenza delle masse non sospese (le ruote). Questo monitoraggio continuo consente una regolazione attiva dello smorzamento (nei sistemi semi-attivi) o, meglio ancora, del coefficiente di smorzamento viscoso dell'ammortizzatore e anche della rigidezza (nei sistemi attivi), grazie a un sistema di controllo elettronico integrato nella centralina.
Si differenziano nettamente dalle sospensioni passive. In queste ultime, il movimento della cassa e delle ruote è influenzato esclusivamente dalla superficie stradale, e le caratteristiche di molla e ammortizzatore sono predeterminate e fissate in fase di progettazione. Non esiste alcuna capacità di adattamento o correzione in tempo reale.
I sistemi attivi, come l'ABC e l'Air Body Control, vanno oltre la semplice regolazione dello smorzamento: modificano attivamente la rigidezza della sospensione stessa. L'ABC utilizza l'olio idraulico come fluido di lavoro, agendo tramite cilindri idraulici controllati elettronicamente sui montanti telescopici. L'Air Body Control, invece, utilizza l'aria compressa come elemento elastico e ammortizzante, gestita attraverso camere d'aria e elettrovalvole. Entrambi mirano a un controllo completo e indipendente su ogni singola ruota, eliminando virtualmente rollio, beccheggio e movimenti verticali.
I sistemi semi-attivi o adattivi, come il Dynamic Body Control, si concentrano principalmente sulla variazione dello smorzamento. Pur utilizzando componenti meccanici convenzionali (molle elicoidali e ammortizzatori ad olio), l'elettronica interviene per modificare la resistenza allo scorrimento dell'olio all'interno dell'ammortizzatore. Questo permette di adattare la risposta della sospensione alle condizioni stradali e allo stile di guida, offrendo un netto miglioramento del comfort e della tenuta di strada rispetto a un sistema passivo. L'Active Curve System, sebbene focalizzato sulla stabilizzazione del rollio tramite barre antirollio attive, si integra spesso con questi sistemi per offrire un pacchetto completo di controllo dinamico.
L'integrazione di questi sistemi avanzati con altri controlli elettronici del veicolo, come l'ESP (Electronic Stability Program) e l'ABS (Anti-lock Braking System), crea una rete di sicurezza e performance senza precedenti. La centralina di controllo del telaio riceve dati da tutti i sensori del veicolo - acceleratore, freno, sterzo, ESP, ABS - e li elabora per ottimizzare continuamente la risposta delle sospensioni, garantendo una guida fluida, sicura e coinvolgente in ogni condizione.
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