Magia elettronica! La trazione integrale della Ford Focus RS

Seppur presentato nel 2016, il sistema di trazione integrale della Focus RS è tutt’oggi una soluzione ingegneristica avanzata ed è raro trovarne una descrizione chiara e completa. Siete sicuri di avere capito come funziona? Leggete per scoprirlo!

14 gennaio 2018 - 17:01

Ford e Rallye Sport: un tuffo nel passato
Quando sento pronunciare il nome “Ford” tre fotogrammi scorrono davanti ai miei occhi. Vedo Henry Ford che con sguardo fiero sta accanto alla sua model T, la prima costruita in assoluto. Mi appare poi uno scenario fumoso color vapore in cui scorgo i macchinari della linea di montaggio dove una dopo l’altra le piccole Ford T prendono vita.

La nuvola di fumo cambia poi colore, diventa molto fitta e copre tutto: è una nuvola di sabbia. All’improvviso una luce fioca penetra, sembra giungere da molto lontano. Non ho nemmeno il tempo di pensare a cosa mai possa essere: una Ford Escort RS 1800 arriva lanciata di traverso! Erano i suoi quattro enormi fari tondi a fare luce nella polverosa strada sterrata. La inseguono altre due che corrono impazzite di traverso. Ora ho capito: sono Mikkola, Vatanen e Waldegard. Si allontanano all’orizzonte, sembra tutto finito. Ma comincio a sentire un sibilo sempre più forte, sembra un appartenere ad un propulsore aereonautico: sfreccia Stig Blomqvist su una RS200 inseguito da una Sierra RS Cosworth e da una Escort RS Cosworth. La polvere piano piano si deposita e ritorna la quiete. Ho rivisto il glorioso passato della casa di Dearborn.

Una storia da onorare
Negli anni duemila i modelli RS sono stati un tentativo non del tutto riuscito di far riaffiorare questi ricordi nel cuore degli appassionati. Dal punto di vista dei numeri erano modelli potenti e veloci, ma una spada di Damocle troppo pesante li affliggeva: la trazione anteriore. Al differenziale a slittamento limitato non si poteva chiedere il miracolo: per i puristi l’handling e la motricità risultavano quindi non del tutto soddisfacenti.


Focus RS MKIII: the masterpiece
Ma ecco che nel duemilasedici viene presentata la terza serie della Ford Focus RS: un capolavoro ingegneristico. L’aspetto che più stupisce è il ritorno alla trazione integrale. Finalmente. Trapelano le prime informazioni tecniche e si scopre che la gestione del sistema è affidata all’elettronica. Diciamolo: si diffonde la paura che sia un noioso sistema guidato da un differenziale centrale Haldex, che sulla carta garantisce elevata motricità non una altrettando elevata emozionalità di guida. Succede però qualcosa di inaspettato. I primi test parlano di una vettura con un comportamento sconosciuto alle rivali hot-hatch che montano trazioni integrali “intelligenti” quali Audi, Volkswagen e Mercedes. La Ford Focus RS sovrasterza, si, avete sentito bene, sovrasterza! Alle tradizionali modalità di guida Normal, Sport e Track viene affiancata per la prima volta la sorprendente modalità Drift che, una volta ingaggiata, permette alla vettura di spazzolare la pista dipingendo a ruote fumanti nastri neri da 235 millimetri. Sembra esser magia! Gli ingegneri Ford Performance per ottenere un simile comportamento dinamico hanno optato per l’adozione di un sistema di trazione integrale intelligente (AWD) sviluppato in collaborazione con l’azienda Inglese GKN drivelines che ora andremo ad approfondire in ogni sua parte.

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Behind the scenes

Il 2.3 litri turbocompresso da 350 cavalli trasmette oltre 400 Nm al cambio che a sua volta li indirizza all’assale anteriore, sul quale è installato un differenziale libero. Sfruttando l’azione mirata dei freni la coppia inviata a ciascuna delle ruote anteriori viene costantemente modificata. Fino ad ora nulla di nuovo. Ora, come viene trasferito il moto all’assale posteriore? Attraverso un ripartitore che GKN chiama PTU (Power Transfer Unit) montato sull’assale anteriore che ha essenzialmente la funzione di trasferire il moto all’albero di trasmissione.

Comanda il retrotreno
L’albero di trasmissione è collegato al Twinster RDM (Rear Drive Module) che è il cuore del sistema di GNK e rappresenta la sorgente di magia del sistema “Ford Performance All Wheel Drive”. Questo componente ha ingranaggi dimensionati appositamente al fine di privilegiare l’assale posteriore in termini di velocità di rotazione. Il rapporto di riduzione è diverso da quello tipicamente usato sui veicoli a quattro ruote motrici: l’assale posteriore ruota dell’ 1,8 % più velocemente di quello anteriore. Le ruote posteriori non inseguono quindi quelle anteriori alla ricerca di potenza in ingresso: qui sono le protagoniste privilegiate, indipendentemente dalle condizioni del fondo e dalla manovra imposta dal guidatore. E le parole di Tyrone Johnson, manager della Ford vehicle engineering, lo confermano: “la maggiore velocità di rotazione dell’asse posteriore porta il retrotreno della Focus RS a tentare costantemente di sorpassare l’avantreno”.  La tendenza al comportamento sottosterzante viene così eliminata e gli inserimenti in curva divengono taglienti: come afferma Johnson, la Focus RS è piena di vitalità ed energia. Si raggiunge un comportamento più neutrale che declina in sovrasterzante quando si preme il piede sul acceleratore.


Senza differenziale!
Una volta appreso in che modo l’asse posteriore riceva la coppia dal propulsore andiamo a comprendere come alle singole ruote venga trasmesso il moto. La particolarità incredibile è l’assenza di un tradizionale differenziale che qui viene sostituito dalla presenza di due frizioni a bagno d’olio attuate idraulicamente e controllate elettronicamente da una centralina. Questa ha il compito di decidere istante per istante il livello di pressione adeguato per inviare la corretta quantità di coppia alle singole ruote posteriori. Più precisamente, la frequenza di controllo è pari a 100 volte al secondo. Con entrambe le frizioni completamente chiuse, il 70% della coppia totale viene inviata al retrotreno.

Meno eco più performance
Da notare che anche in condizioni di asfalto perfette, ad esempio in caso di marcia autostradale, la Focus RS non si trasforma mai completamente in una trazione anteriore pura. Una parte di coppia viene sempre inviata al retrotreno. Questa scelta permette limitare fenomeni di surriscaldamento e consumo dei dischi delle frizioni che avverrebbero se queste fossero portate in posizione di completa apertura. Ma il vero motivo di tale scelta è desiderio da parte degli ingegneri Ford Performance di eliminare qualsiasi tipo di ritardo nei trasferimenti di coppia al retrotreno che andrebbe a affliggere negativamente l’esperienza di guida. Per quantificare il ritardo temporale, prendiamo in considerazione la Range Rover Evoque che dal 2013 viene equipaggiata con un sistema di trazione integrale della GNK in grado di disconnettere in maniera completa l’assale posteriore in condizioni di crociera autostradale. La riconnessione avviene in un tempo pari a 0.3 secondi. Questa soluzione riduce gli attriti interni e garantisce un miglioramento in termini di consumi. Ma il target di Focus RS è massimizzare la performance e un tale delay non poteva esser accettato da coloro che ne hanno curato lo sviluppo.
Torque vectoring scrupoloso
Ma gli ingegneri non si sono accontentati di accennare un comportamento sovrasterzante. Hanno voluto renderlo predominante e allo stesso tempo accurato nel manifestarsi. Come hanno fatto? Le frizioni del Twinster possono esser comandate singolarmente in termini di grado di apertura. È possibile raggiungere configurazioni in cui una viene lasciata completamente aperta e l’altra completamente chiusa riuscendo così a trasmettere a una singola ruota posteriore il 100% della coppia inviata al retrotreno. Questo si traduce in un sistema di Torque Vectoring estremamente efficace e più avanzato se paragonato al più economico e comunemente adottato controllo della ruota affidato ad ABS e pinze freno. Inoltre, viene eliminata la sensazione di frenatura del veicolo derivante dalla presenza di una coppia frenante alla ruota che è qui sostituita da una spinta propulsiva di trazione. Da sottolineare che il costo di tale soluzione e l’apporto di massa aggiuntiva (60kg) sono paragonabili al meno efficace sistema Haldex.
Più trazione e precisione

Analizziamo ora una generica situazione di percorrenza in curva per capire ancora meglio come il Torque Vectoring di Focus RS viene attuato. Quando l’auto si trova a percorrere una curva, alla ruota posteriore esterna viene inviata la maggior parte della coppia presente al retrotreno. Innanzitutto, essendo questa la ruota più caricata verticalmente, si beneficia di un incremento di forza trasmissibile a terra e quindi di motricità. Inoltre, viene indotto un fenomeno di imbardata che permette di contrastare il naturale sottosterzo e garantisce inserimento e percorrenza in curva più precisi e appaganti. Ricordiamo che il sistema permette di inviare fino al 100% della coppia dell’assale posteriore a una singola ruota.
Spettacolo a ruote fumanti
Parliamo infine della modalità “Drift”: in questa configurazione il sistema invia la maggior parte della coppia alle ruote posteriori privilegiando in particolare la ruota esterna e lavora per permettere di mantenere angoli di slittamento pressoché costanti. La Focus RS è in grado di esibirsi in spettacolari traversoni a ruote fumanti! Potete scoprire le impressioni di guida di questa hot-hatch sovrasterzante nella nostra prova all’autodromo di Monza.

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