Mercedes 4MATIC

I membri della nuova famiglia delle compatte di Mercedes-Benz, come per esempio la Classe CLA e la Classe GLA, possono essere dotate a richiesta della trazione integrale 4MATIC di nuova generazione con ripartizione completamente variabile della coppia.

Tra i componenti innovativi di questo nuovo sistema di trazione integrale 4MATIC rientrano la presa di forza verso l’asse posteriore, integrata nel cambio automatico a doppia frizione 7G-DCT, e la scatola ponte posteriore con frizione a lamelle a regolazione idraulica integrata. In questo modo le coppie motrici possono essere ripartite in modo completamente variabile tra asse anteriore ed asse posteriore. Il peso, estremamente contenuto se confrontato con quello dei sistemi della concorrenza, e l’elevata efficienza che lo contraddistinguono rappresentano ulteriori punti di forza del sistema. Tutti i modelli con sistema di trazione integrale 4MATIC si distinguono, al pari delle versioni a trazione anteriore, sul fronte dell’efficienza energetica.

Il nuovo sistema 4MATIC viene proposto in abbinamento al cambio automatico a doppia frizione 7G-DCT. Gestisce il flusso di potenza verso la catena cinematica posteriore una compatta Power Take-off Unit (PTU), che è completamente integrata nell’ingranaggio principale e riceve l’alimentazione di lubrificante dalla stessa riserva d’olio. Rispetto ai sistemi della concorrenza, nei quali la ripartizione avviene tramite un componente add-on con circuito dell’olio dedicato, il nuovo sistema risulta decisamente più vantaggioso in termini di peso. Insieme ai cuscinetti a rulli conici con caratteristiche di attrito ottimizzate, la PTU convince per il suo eccellente grado di rendimento.

Il peso contenuto del sistema 4MATIC non è dovuto solo alla PTU, ma anche ad altre misure introdotte in tal senso, quali quelle relative alla scatola ponte posteriore compatta, ai semiassi posteriori a indurimento induttivo ed ottimizzati dal punto di vista del peso ed agli alberi cardanici anch’essi ottimizzati sul fronte leggerezza. Rispetto alle versioni a trazione integrale dei competitor il peso di questo sistema 4MATIC risulta essere fino al 25% inferiore.

L’albero di trasmissione realizzato in due parti è disaccoppiato in modo da ridurne le vibrazioni. Un giunto cardanico anteriore con movimento assiale provvede a compensare in senso longitudinale i movimenti dell’unità motore-cambio, mentre un giunto elastico riduce il verificarsi di sollecitazioni ad alta frequenza sulla scatola ponte posteriore. Per ridurre al minimo i carichi in situazioni di crash l’albero di trasmissione è dotato di un elemento telescopico.

La ripartizione completamente variabile della coppia viene ottenuta mediante frizione a lamelle ad azionamento elettroidraulico integrata nella scatola ponte posteriore. Principio di funzionamento: se la frizione a lamelle è aperta, la vettura viaggia esclusivamente mediante la forza di trazione dell’asse anteriore. Con la frizione chiusa, interviene l’asse posteriore. Le coppie di trazione, tuttavia, possono essere ripartite tra asse posteriore ed asse anteriore in modo completamente variabile in funzione delle specifiche situazioni di marcia (torque on demand).

La pressione di sistema per l’attivazione dell’asse posteriore viene resa disponibile in qualche frazione di secondo dalla pompa Gerotor integrata nella scatola ponte posteriore. La pompa viene automaticamente attivata già in presenza di piccole differenze nel numero di giri tra asse anteriore e posteriore, mentre la regolazione della pressione e quindi la regolazione della coppia per l’asse posteriore avviene attraverso una valvola proporzionale integrata nell’asse posteriore.

L’attivazione del sistema di trazione integrale 4MATIC avviene secondo il principio ‘all’occorrenza sempre, ma il più raramente possibile’. Ciò significa che,se le condizioni generali lo consentono, i modelli compatti sfruttano la modalità di trazione anteriore per via del contenimento dei consumi che questa garantisce. Non appena la situazione di marcia lo richiede, sull’asse posteriore viene trasferita una coppia motrice adeguata alla specifica situazione. Il contrario avviene naturalmente in modo altrettanto rapido: non appena la coppia motrice che agisce in via supplementare sull’asse posteriore non è più necessaria (ad esempio in caso di brusche frenate con intervento dell’ABS) la catena cinematica posteriore viene disattivata e la coppia ridotta a zero.

Se si registrano situazioni di sottosterzo o sovrasterzo in condizioni di carico, inizialmente la coppia motrice viene ripartita in modo tale da consentire la stabilizzazione della vettura. Solo se questi provvedimenti non determinano alcuna stabilizzazione, intervengono i sistemi di regolazione ESP o 4ETS, che sono specificamente adattati alle condizioni del sistema di trazione integrale 4MATIC al fine di garantire la stabilità direzionale della vettura.