Lo sterzo rappresenta l'interfaccia per eccellenza tra l'uomo e l'automobile, un elemento cruciale che definisce la maneggevolezza, il comportamento su strada e, in ultima analisi, il feeling di controllo del guidatore. Soprattutto sulle vetture di alto lignaggio, questo componente è diventato un dispositivo di notevole complessità, e Audi, la casa dei quattro anelli, dedica una particolare attenzione alla sua progettazione. La precisione del comando, infatti, è alla base della connessione tra chi guida e il mezzo meccanico, un aspetto fondamentale per restituire una sensazione di pieno controllo e di accuratezza nella guida.
L'Ingegneria Dietro la Precisione: Sensori, Servoassistenza e Demoltiplicazione
Gli ingegneri Audi hanno sviluppato sistemi sofisticati per garantire questa precisione. Un insieme di sensori è deputato a rilevare in tempo reale l'angolazione del volante, bilanciando con maestria l'effetto della servoassistenza e della demoltiplicazione. Uno sterzo ben bilanciato reagisce in modo lineare in ogni circostanza, comunicando al guidatore quando si stanno per superare i limiti di aderenza e quando iniziano a manifestarsi fenomeni come il sottosterzo o il sovrasterzo.
La taratura dello sterzo è influenzata da tre dimensioni del moto: la dinamica longitudinale, la dinamica trasversale e la dinamica verticale. All'accelerazione e alla decelerazione del veicolo si sommano le forze laterali generate in curva e i movimenti del corpo vettura dovuti alla compressione e all'estensione delle sospensioni. L'obiettivo primario degli ingegneri Audi è ottenere una risposta nitida e prevedibile, indipendentemente dalle forze che agiscono sull'asse anteriore, garantendo al contempo stabilità, handling e trazione, oltre a un adeguato assorbimento delle imperfezioni stradali.
Caratterizzazione Specifica per Ogni Modello: Un Abito su Misura
In funzione delle dimensioni, delle performance e della vocazione di ogni modello, Audi conferisce allo sterzo una caratterizzazione specifica. Muovendosi all'interno di un ampio ventaglio di regolazioni, i progettisti della casa di Ingolstadt adattano il setup a seconda della vettura, tenendo conto delle diverse motorizzazioni, delle dimensioni e del peso. Questo approccio è paragonabile alla creazione di un abito d'alta sartoria, dove ogni dettaglio è studiato per adattarsi perfettamente al corpo della vettura.
I modelli sportivi delle gamme S ed RS, ad esempio, beneficiano di una reattività di riferimento, mentre SUV e Avant godono di un calibrato bilanciamento tra stabilità, comfort e sportività. Il sistema di gestione della dinamica Audi Drive Select consente inoltre di adattare ulteriormente la taratura dello sterzo allo stile di guida e al programma di marcia selezionato, offrendo al conducente la possibilità di personalizzare l'esperienza di guida.
L'Evoluzione del Volante: Dall'Acciaio ai Comandi Touch
La corona del volante oggi rappresenta molto più di un semplice componente per impartire una direzione all'automobile. È diventata l'interfaccia principale tra uomo e macchina, un centro di comando multifunzionale. Dai suoi albori, l'evoluzione tecnica dello sterzo è stata costante. In origine, si utilizzavano rudimentali manovelle o manubri, soluzioni tutt'altro che intuitive. L'ingegnere francese Alfred Vacheron sviluppò un'alternativa con un comando circolare, azionabile con la sola forza delle braccia, ottimizzando il controllo del veicolo.
Le prime vetture di serie dei quattro anelli, come l'Audi Typ A e Typ B dei primi anni del XX secolo, erano dotate di volanti, sebbene sovradimensionati rispetto agli standard attuali. L'introduzione del servosterzo idraulico negli anni '80 ha ridotto sensibilmente l'impegno fisico in manovra, permettendo di contenere il diametro delle corone. Dal 1991, le strutture con scheletro in acciaio hanno lasciato il posto a soluzioni in materiali compositi, consentendo l'integrazione dell'airbag lato guida e, successivamente, dei primi comandi funzionali per la gestione di funzioni come il volume dell'audio.
Oggi, la generazione più recente di volanti Audi vanta uno scheletro in pressofusione di magnesio, significativamente più leggero dell'acciaio e superiore nell'assorbimento delle vibrazioni e nella robustezza. La progettazione mira al contenimento del diametro esterno delle corone, con un diametro standard di 375 millimetri. La corona, dalla conformazione ovale per adattarsi all'ergonomia della mano, presenta una sezione compresa tra 30 e 36 millimetri, valori studiati per integrare funzioni come il riscaldamento e il riconoscimento capacitivo della presa.
Il rivestimento in foam a doppio strato garantisce una piacevole sensazione al tatto, mentre la disposizione delle razze è studiata per non interferire con la visuale dei paddle e delle levette. L'inclinazione dello sterzo varia in base alla posizione di seduta del conducente, oscillando tra 17 e 24 gradi, con angolazioni più verticali per le vetture sportive e più inclinate per SUV e berline. Indipendentemente dal concept dell'auto, la visibilità della strumentazione è un obiettivo imprescindibile, garantito dalla possibilità di regolare lo sterzo in altezza e profondità in un range di +/- 30 millimetri.
La progettazione dei volanti coinvolge team multidisciplinari, dagli ingegneri ai designer, dagli specialisti della sicurezza ai tecnici dei comandi. L'integrazione dell'airbag, inizialmente voluminoso, ha richiesto un ampliamento della zona centrale, ma la sua miniaturizzazione nel tempo ha concesso maggiore libertà espressiva ai designer. Audi applica il principio di integrare solo le funzioni essenziali per un rapido accesso durante la guida.
La Nuova Generazione: Comandi Touch e Look Futuristico
La massima espressione dell'evoluzione dei volanti Audi si riscontra nei SUV compatti elettrici Audi Q4 e-tron e Audi Q4 Sportback e-tron. Questi volanti integrano fino a 18 funzioni gestibili tramite superfici touch con un look "black panel". Le aree funzionali sulle razze superiori sono retroilluminate per facilitare l'individuazione dei comandi attivi, mentre il logo dei quattro anelli adotta un design bidimensionale.
Una ulteriore innovazione è rappresentata dalla corona, "tagliata" sia nella sezione inferiore che superiore, conferendo un aspetto futuristico all'abitacolo e migliorando l'accessibilità alla vettura. Lievi sporgenze delimitano i comandi touch. L'interazione non è immediata al semplice tocco, ma richiede una leggera pressione per registrare l'input e restituire un feedback tattile e acustico, simile a un clic meccanico, che permette al conducente di orientarsi intuitivamente. La tecnologia applicata è condivisa con la console MMI touch response, integrando anche movimenti "swipe" per la navigazione nei menu, una caratteristica diffusa nell'elettronica di consumo.
Tecnologia Hands On Detection e Interazione con gli ADAS: Sicurezza e Autonomia
La tecnologia Hands On Detection (HOD) è fondamentale per la sicurezza attiva. Questo sistema rileva la presa del conducente sul volante tramite un sensore capacitivo, essenziale per le funzioni di assistenza alla guida che richiedono interventi attivi sullo sterzo. Il sistema è in grado di valutare se il guidatore sia nelle condizioni di reagire rapidamente e, in caso di assenza di contatto per oltre 15 secondi, attiva avvertenze ottiche e acustiche.
Molteplici sistemi ADAS (Advanced Driver-Assistance Systems) supportano il conducente in situazioni critiche attraverso interventi sullo sterzo. L'assistenza al mantenimento della corsia, ad esempio, genera un feedback tattile in caso di superamento della segnaletica orizzontale senza l'attivazione degli indicatori di direzione. L'adaptive cruise assist mantiene automaticamente la distanza dal veicolo che precede e contribuisce, con lievi azioni correttive al volante, a mantenere la vettura al centro della corsia, anche in caso di restringimenti stradali. Il collision avoid assist assiste il guidatore nell'evitare ostacoli, individuando traiettorie alternative. Il sistema parking pilot, infine, grazie all'interazione tra sensori a ultrasuoni e telecamere a 360°, consente ai modelli di punta Audi di effettuare autonomamente manovre di parcheggio, gestendo sterzo, acceleratore, freno e trasmissione.
Audi Drive Select Walkthrough
Piattaforma dell'Assetto EFP: Integrazione Intelligente
Lo sviluppo telaistico Audi si basa su una crescente interconnessione tra gli elementi meccatronici dello chassis e le funzioni del veicolo. Questo è reso possibile dal controllo elettronico "intelligente" della piattaforma dell'assetto EFP (Electronic Chassis Platform). Introdotta per la prima volta nel 2015 con l'Audi Q7, l'EFP crea una rete di scambio tra i componenti del telaio, gestendo in modo coordinato le diverse funzioni dinamiche del veicolo.
Cinque Sistemi Sterzanti Audi: Agilità, Comfort e Sicurezza
Audi offre attualmente cinque diversi sistemi sterzanti per garantire agilità, comfort e sicurezza su tutte le sue vetture:
Sterzo elettromeccanico a servoassistenza variabile: Assente di ausili idraulici per una maggiore efficienza, garantisce un'interazione perfetta con i sistemi di assistenza alla guida.
Sterzo elettromeccanico progressivo: La variante più diffusa, aggiunge all'assistenza variabile in funzione della velocità l'adattamento della demoltiplicazione in base all'angolo di sterzata.
Sterzo dinamico: Una variante avanzata che adatta il rapporto di trasmissione al 100% in funzione della velocità, dell'angolo di sterzata e del programma di guida selezionato tramite Audi Drive Select. Utilizza un riduttore "harmonic drive" gestito elettricamente per armonizzare costantemente il rapporto di sterzo alle condizioni di marcia e allo stile di guida. A bassa velocità, le reazioni sono immediate (due giri di volante da fine corsa a fine corsa) e la servoassistenza è marcata. A velocità più elevate, servoassistenza e reattività si attenuano, mentre in autostrada un rapporto ulteriormente demoltiplicato garantisce rigore direzionale e annulla le sollecitazioni al volante.
Sterzo integrale: Introdotto con l'Audi Q7 nel 2014, questo sistema varia virtualmente l'interasse del veicolo grazie all'azione sterzante anche dell'asse posteriore. Le ruote posteriori sterzano in controfase alle anteriori fino a 5 gradi a basse velocità (sotto i 60 km/h circa), riducendo il diametro di volta e migliorando l'agilità. Sopra questa soglia, le ruote posteriori sterzano in fase, seguendo il movimento delle anteriori fino a 2 gradi, aumentando la stabilità e simulando un allungamento dell'interasse.
Combinazione Sterzo Dinamico e Sterzatura Integrale: La massima espressione della tecnologia Audi in materia di sistemi di sterzo, unendo i benefici di entrambi i sistemi per un'esperienza di guida impareggiabile.
La Trazione Integrale quattro con Tecnologia ultra: Efficienza e Dinamismo
La tecnologia "quattro" di Audi è sinonimo di sportività e sicurezza, garantendo una valida trazione integrale in condizioni di scarsa aderenza. La tecnologia "ultra", invece, si concentra sull'efficienza e la riduzione dei consumi. Questo sistema debutta su modelli con motore longitudinale e una coppia massima di 500 Nm, ed è compatibile sia con motori a benzina che turbodiesel.
Il nuovo sistema Audi quattro con tecnologia ultra ripartisce la coppia tra asse anteriore e posteriore tramite un pacco frizioni controllato elettricamente. L'innovazione risiede nella posizione del differenziale subito dopo il cambio, che può essere scollegato aprendo completamente le frizioni. Un giunto nel semialbero sinistro, dotato di ingranaggi a denti dritti e gestito da un motorino elettrico, permette all'albero di trasmissione di rallentare fino a fermarsi quando la trazione integrale viene disinserita. Questo riduce significativamente i consumi di carburante, poiché l'albero di trasmissione non viene più trascinato dalle ruote posteriori.
Il sistema è controllato elettronicamente da una centralina che dialoga con gli altri sistemi della vettura, analizzando centinaia di parametri al secondo. La trazione integrale viene disinserita quando non necessaria, rimanendo pronta a riattivarsi in tempi rapidissimi, nell'ordine di due decimi di secondo nei casi peggiori.
Tre Logiche di Intervento:
- Proattivo: La centralina anticipa le esigenze della vettura analizzando parametri come la rotazione dello sterzo, il numero di giri delle ruote e i movimenti del veicolo, con un anticipo fino a mezzo secondo.
- Predittivo: L'intervento varia in base allo stile di guida del conducente o alle impostazioni del selettore di guida (ad esempio, in modalità Dynamic, viene privilegiata la spinta sull'asse posteriore).
- Reattivo: Interviene quando si verificano imprevisti, come un improvviso cambio di aderenza dovuto a condizioni stradali inattese.
Il nuovo sistema Audi quattro con tecnologia ultra è stato testato su prototipi Audi A4 in condizioni di guida varie, dimostrando la capacità di disattivare la trazione integrale per circa il 50% del tempo in una guida tranquilla e di riattivarla quando necessario per garantire maggiore sicurezza e sportività, senza che il guidatore percepisca cambiamenti significativi.
