Quattro ruote sterzanti
La seconda vita dei sistemi 4WS

Tra le innovazioni introdotte in ambito automobilistico, la sterzatura integrale, o sterzatura sulle quattro ruote, ha sempre rivestito un ruolo marginale. Sebbene esistano da decine di anni, infatti, questi sistemi - noti come Four Wheel Steering (4WS), Rear Wheel Steering (RWS) o All Wheel Steering (AWS) - hanno avuto una scarsa diffusione: l’interesse suscitato dalla loro prima comparsa a fine anni 80 è stato presto raffreddato dalla complessità tecnica e, soprattutto, dalla scarsa comprensione dei vantaggi offerti. Eppure, negli ultimi anni i sistemi 4WS hanno iniziato a fare ritorno sul mercato e sono vari i modelli di nuova generazione che propongono la sterzatura dell’asse posteriore.

Come sono nate. In passato, i sistemi 4WS erano appannaggio dei costruttori giapponesi, che li proposero su vari modelli di fascia medio-alta: tra questi, sono da ricordare la Honda Prelude, con cui esordì il sistema 4WS nel 1989, la Nissan Skyline e la Mazda 626. Negli anni a seguire, pochi marchi - tra cui Renault - hanno continuato a investire su questi sistemi. Oggi, considerando i vantaggi offerti, le categorie di auto che più beneficiano dei sistemi 4WS sono le grandi Sport utility, le berline di lusso oppure, agli antipodi, le auto sportive. Le prime, superando spesso i 5 metri di lunghezza, riescono a ridurre il raggio di sterzata garantendo buona manovrabilità, bilanciando la mole e l’alto baricentro. Nel caso delle sportive – tra cui spiccano Ferrari, Lamborghini e Porsche - le ruote posteriori sterzanti permettono un migliore inserimento e una più stabile percorrenza delle curve veloci. Lì, insomma, la finalità è quella di innalzare l’handling.

Come funziona. I principali vantaggi dei sistemi 4WS sono legati all’aumento di manovrabilità a bassa velocità e all’incremento di stabilità ad alta velocità. Pur essendo opposti, questi obiettivi vengono raggiunti grazie alla sterzatura differenziata che questi sistemi permettono: discorde alle basse velocità, concorde alle alte andature. Più precisamente, la sterzatura concorde, o in fase, prevede che le ruote posteriori sterzino nello stesso senso di quelle anteriori: così facendo il passo è virtualmente aumentato e, grazie alla riduzione dell'angolo di imbardata, ciò favorisce la stabilità della vettura e la sicurezza. Attuando invece la sterzatura discorde, o in controfase, le ruote sterzano in senso opposto: il passo risulta accorciato - sempre virtualmente, s’intende - e, conseguentemente, il raggio di sterzata viene sensibilmente ridotto, portando a un aumento di agilità nelle curve più strette.

La tecnologia. Fin dagli esordi, i sistemi 4WS hanno sofferto il costo elevato e la notevole complessità, dovuta alla necessità di permettere il collegamento meccanico tra sterzo e ruote posteriori e un puntuale controllo della dinamica di guida. Il passaggio a sistemi idraulici ha solo in parte ridotto la complessità, richiedendo numerosi componenti e specifiche calibrazioni. Negli ultimi anni, invece, lo sviluppo di sistemi sterzanti elettromeccanici ha permesso di ottenere notevoli vantaggi in termini di costo, complessità e ingombro: tramite l’utilizzo di semplici attuatori è possibile impartire un certo movimento alle leve della sospensione posteriore e, conseguentemente, produrre piccole variazioni angolari alle ruote. Inoltre, grazie al controllo da parte della centralina dell'auto e di una serie di sensori, gli odierni sistemi 4WS garantiscono maggiore affidabilità, rapidità e precisione nel posizionamento e nel controllo degli angoli. In generale, le diverse tipologie di sistemi 4WS attualmente disponibili si differenziano per la presenza di un singolo attuatore centrale o di due attuatori, uno per ruota. La prima soluzione, di certo più economica, è usata da auto a motore anteriore, che quindi non hanno problemi di spazio al posteriore (tipicamente le grandi berline e le Suv). Per le sportive a motore posteriore, invece, è preferibile la seconda soluzione in modo da non avere elementi di disturbo in posizione centrale che occupano spazio destinato all’alloggiamento del propulsore. 

Scenari futuri. I benefici della sterzatura integrale hanno cominciato a essere apprezzati dagli utenti e, nonostante non vengano ancora recepiti come uno strumento per incrementare la sicurezza delle vetture - a differenza delle tecnologie di assistenza alla guida -, i sistemi 4WS sono sempre più richiesti. Ciò vale specialmente per le Suv elettriche di alta gamma, dove la presenza dei pacchi batterie al di sotto dell’abitacolo generalmente impone aumenti di passo consistenti. In contesti urbani, poi, anche le piccole vetture potrebbero giovarsi della maggiore agilità permessa dall’integrazione di powertrain elettrici e sistemi 4WS. Sempre a patto che il costo - ancora elevato – si riduca, in modo da permetterne la diffusione anche nei segmenti più bassi del mercato.