Concetti di trazione integrale

Trazione integrale inseribile
Fino a poco tempo fa il concetto di «auto a trazione integrale» era quasi inseparabile da quello di «fuoristrada». La concezione della trazione integrale di quest'ultimo era piuttosto semplice: alla trazione standard (motore anteriore, trazione posteriore) veniva semplicemente aggiunta un'altra trasmissione, cioè un'ulteriore linea di trasmissione verso il ponte anteriore attraverso un riduttore e un albero cardanico supplementare.

Di norma il veicolo funzionava con trazione standard e la trazione anteriore veniva inserita solo quando la situazione stradale lo richiedeva. Questo sistema di trazione integrale inseribile è ancora oggi tipico dei veicoli fuoristrada (SUV).

Svantaggio di questo sistema: durante la guida su fondo stradale asciutto la trazione integrale deve essere disinserita, perché in curva le ruote anteriori percorrono una traiettoria più lunga rispetto a quelle posteriori. Le diverse velocità di rotazione delle ruote causano difficoltà di controllo dello sterzo.

Trazione integrale permanente
Quindi, se si decide di realizzare una trazione integrale permanente, agente su tutte e quattro le ruote, occorre creare un dispositivo che impedisca lo slittamento delle ruote. Questo problema viene risolto dal cosiddetto differenziale centrale.

I differenziali sono noti nella costruzione automobilistica da lungo tempo. Essi ripartiscono la coppia motrice tra la ruota destra e quella sinistra.

Anche qui è necessario bilanciare le forze, perché, come noto, in curva la ruota esterna percorre un tratto più lungo di quella interna. Il ruolo di bilanciere è svolto dal differenziale centrale. Esso consente di trasmettere la coppia a entrambe le ruote motrici in funzione della velocità angolare di ciascuna di esse.

La costruzione del differenziale Torsen si basa sul principio dell'ingranaggio a vite senza fine. L'ingranaggio a vite senza fine può essere progettato in modo da avere un coefficiente di bloccaggio maggiore o minore.

1 – vite senza fine, 2 – ruota elicoidale.

In inverno, ad esempio, accade che la ruota che si trova sul ghiaccio giri a vuoto, mentre la ruota opposta, su un fondo stradale aderente, non trasmette alcuna forza e quindi rimane ferma. È chiaro che un differenziale di questo tipo non è adatto come differenziale centrale, perché occorre ottenere l'effetto opposto. La forza deve essere trasmessa dove le ruote possono muovere il veicolo, ovvero dove il fondo stradale offre una buona aderenza. E poiché il conducente non lo sa mai in anticipo, la ripartizione deve avvenire automaticamente.

Dopo diverse fasi di sviluppo, comprese le trasmissioni integrali con differenziale centrale bloccabile manualmente, i modelli Audi quattro a trazione integrale sono oggi equipaggiati con il cosiddetto differenziale Torsen.