31 March 2016

Tecnica, la trazione integrale Mercedes 4MATIC

In trent’anni di continua evoluzione, il sistema 4Matic di Mercedes si è progressivamente affinato raggiungendo ai giorni nostri...

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4 Matic, ovvero la trazione integrale secondo Mercedes. Una soluzione tecnica che, per la Casa tedesca, con il tempo è diventata una autentica forma di filosofia, visto che ormai con la trazione integrale Mercedes nelle sue differenti declinazioni, possono essere equipaggiati in pratica tutti i modelli, dalla compatta classe A alla esclusiva GLS alla specializzatissima Classe G (la cui trazione integrale è comunque “cugina” della 4Matic), per un totale di oltre 80 modelli distribuiti su 20 gamme.


...30 ANNI
Nei suoi trent’anni di evoluzione, la 4Matic si è trasformata da un dispositivo meccanico dotato di un semplice controllo elettronico di gestione della trasmissione, capace di migliorare la sicurezza e la mobilità di un veicolo quando le condizioni di aderenza del fondo stradale diventano critiche, a un complesso sistema integrato e controllato completamente da un computer che sovrintende non solo alla trasmissione a terra della potenza del motore, ma anche alla gestione della dinamica del veicolo, dalla stabilità, alla frenata, alla guidabilità nelle diverse situazioni e alla tenuta di strada: per svolgere tutte queste funzioni, la 4Matic è stata sviluppata non solo dal punto di vista meccanico ma anche e soprattutto dal punto di vista elettronico, con l’aggiunta di un dispositivo denominato 4ETS (introdotto con la prima versione della Classe M nel 1997 e facente parte del sistema di controllo Classe B di stabilità ESP) in grado di governare il comportamento di ogni singola ruota controllandone la capacità di trazione e, nel caso, limitandone lo slittamento grazie all’Asr capace di intervenire in modo mirato sui singoli freni.




VERSATILE
La dote più impressionante della trazione 4Matic è la versatilità, e non soltanto quella d’impiego: il sistema è in grado di adattarsi perfettamente sia ai modelli più leggeri e meno prestazionali (1.5 diesel, 109 cavalli) della line-up sia a quelli più pesanti, come la Classe V, o a quelli con potenze più elevate come le versioni AMG (fino a 612 cavalli). Il segreto sta, in gran parte, nel ripartitore, basato su un differenziale centrale con ingranaggi epicicloidali accoppiato a una frizione a lamelle a due dischi montata sul differenziale, tra l’ingranaggio planetario centrale e il portasatelliti, in grado di garantire costantemente un effetto bloccante “base” di circa 50 Nm tra il differenziale anteriore e quello posteriore, in modo da non risultare avvertibile a bassa velocità o in manovra su fondo stradale consistente, ma anche da garantire un adeguato precarico quando le condizioni di aderenza diventano meno buone, evitando così che avvengano slittamenti violenti delle ruote.

 In pratica il dispositivo si trova costantemente in una condizione di “preallarme” che, su terreni scivolosi, consente di ridurre il tempo d’intervento della trazione integrale a pochi millisecondi, grazie al fatto che l’aumento della velocità di rotazione su uno dei due alberi d’uscita del differenziale determina già da subito per attrito un aumento della coppia motrice indirizzata verso l’albero d’uscita che ha regime di rotazione più lento. Grazie a questo sistema, che è in pratica autoregolante, si ottiene uno spostamento di coppia motrice che varia con progressività in base alle condizioni di aderenza incontrate dalle ruote.

 

 

 

 

 

 

LIMITE

Ovviamente, superato un certo limite (ovvero quando il coefficiente di attrito tra pneumatico e strada è inferiore a μ = 0,3, all’incirca quello che si registra su strade innevate), la frizione di controllo blocca meccanicamente il ripartitore con un’azione graduale per consentire la massima efficienza nella trasmissione della potenza a terra. Ovviamente questa configurazione teorica comune a tutte le 4Matic assume poi forme e strutture piuttosto diverse non solo in relazione al tipo di vettura su cui la trazione integrale viene montata, ma anche in base al tipo d’impiego al quale si suppone che il veicolo sia destinato: per esempio, su una Classe A 4Matic 1.5 Diesel, che deriva da un veicolo base a trazione, le ruote motrici “prevalenti” saranno quelle anteriori e la ripartizione favorirà comunque una percentuale di coppia superiore inviata costantemente all’avantreno, per rendere la guida più facile e intuitiva in ogni situazione.



Diversa sarà invece, per esempio, la distribuzione della coppia tra avantreno e retrotreno prevista per un modello di caratteristiche più sportive, come nel caso di una GLC tanto per fare un esempio, che vedrà una ripartizione con leggera prevalenza al retrotreno (55% al posteriore contro 45% all’anteriore), mentre addirittura ancora più sbilanciata verso il retrotreno sarà quello installato sulle versioni AMG, sulle quali la AMG Performance 4Matic prevede un ripartitore asimmetrico che indirizza in permanenza il 67% di coppia al retrotreno e il 33% all’avantreno, una percentuale tutt’altro che “filosofica” e in grado di conferire alle versioni AMG un temperamento adeguato, oltre che perfettamente in linea con le prestazioni garantite da queste motorizzazioni a dir poco ...esuberanti. 

TRAZIONE
Per i veicoli che nascono con trazione posteriore il complessivo della trazione anteriore è estremamente compatto, con l’albero di trasmissione che corre aderente al gruppo motopropulsore e l’alloggiamento del differenziale anteriore imbullonato a fianco del blocco motore, in modo da non richiedere modifiche alla scocca. L’aumento di peso, rispetto ai corrispondenti veicoli a due ruote motrici, è in genere contenuto in una settantina di chilogrammi. Gli ingranaggi della presa di forza sono lubrificati dallo stesso olio del cambio principale. 

Sulle vetture che nascono con trazione anteriore, ovvero le classi A, CLA e B, che hanno motopropulsore anteriore e trasversale, il gruppo 4Matic prevede un albero di trasmissione alloggiato nel tunnel centrale e l’unità differenziale posterioregruppo ripartitore sistemata al retrotreno. La distribuzione della coppia è affidata a una frizione multidisco controllata elettronicamente capace di indirizzare in pochi millisecondi la percentuale di potenza necessaria ad equilibrare il comportamento dinamico del mezzo verso le ruote posteriori.

 

IN ITALIA
Quasi un quarto delle Mercedes vendute in Italia è equipaggiato con la trazione 4Matic, a testimonianza dell’apprezzamento per le doti di questo sistema di trazione, caratterizzato dal poter funzionare in totale autonomia e dalla caratteristica di entrare in funzione solo quando necessario, risparmiando in tal modo usura e carburante. A colpire è sopratutto la versatilità del sistema, capace di gestire con uguale efficenza tanto i 136 cavalli della Classe A 200 d 4Matic quanto i 585 cavalli delle Classi S ed E 63 AMG 4Matic, queste ultime equipaggiate con la AMG Performance 4Matic con ripartizione della coppia motrice fortemente asimmetrica a favore del retrotreno (33/67).

 

 


Un esempio fra tutti riguarda la Classe A, dove il dispositivo può essere installato tanto sulla A con motore a gasolio da poco più di 100 cavalli quanto sulla A45AMG con motore a benzina da ben 381 cavalli e 475 Nm di coppia motrice, ma anche sulla nuova crossover GLA, dove è possibile ottenere la 4Matic con ,o specifico programma offroad grazie al quale non soltanto le caratteristiche della trazione vengono ottimizzate per l’impiego anche su terreni particolarmente sconnessi (con tanto di adeguamenti mirati dei momenti d’innesto delle marce, dell’adeguamento della reazione dei controlli di trazione e del controllo di velocità in discesa DSR, ma viene addirittura regolato il pattern di illuminazione dei fari alle xeno, che diventano a fascio simmetrico per migliorare la visibilità periferica in ogni direzione.

FATTORE PREZZO
Tra i tanti pregi della 4Matic, oltre ai già citati vantaggi sotto il punto di vista dell’handling e della mobilità in condizioni di scarsa aderenza, del contenuto aumento di peso rispetto alle corrispondenti versioni a due ruote motrici c’è anche quello di non appesantire eccessivamente il prezzo di listino, fattore questo di una certa importanza su vetture come le Classe A o le Classe B, per esempio. In generale, il costo aggiuntivo dell’optional 4Matic si aggira grossomodo sui 2.000 euro, però sotto questo aspetto la Mercedes ha di recente introdotto un’offerta molto interessante, rappresentata da una nuova edizione limitata disponibile su cinque gamme (Classe A, Classe B, Classe C berlina e station wagon, CLS e Classe S) che rende più vantaggioso l’acquisto di questi modelli nelle versioni Sport, Premium e (limitatamente alla Classe S) Maximum: si tratta della Limited Edition 4Matic Force, che insieme alla trazione integrale offre un corredo di accessori importante compreso nel prezzo, offerta che si traduce in un vantaggio per il cliente di quasi 2.500 euro già per le vetture delle Classi A e B, e arriva a sfiorare i 13 mila euro per quelle appartenenti alla S.

 

 

 

 

 

 

 

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