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Oggi il livello di aspettativa circa le qualità di marcia si è notevolmente innalzato, soprattutto per le automobili con ambizione sportive e ad alte prestazioni. Un comportamento stradale caratterizzato da precisione e soddisfazione di guida deve fare parte integrante di una variante sportiva derivata da un modello di grande serie.
Ford ha una lunga esperienza in questo campo, a partire dalle Escort Rally degli anni 60, passando per le varie Sierra ed Escort Cosworth, giungendo alla sovente criticata prima generazione della Focus RS. Per rientrare nel settore la divisione Ford Team RS ha scelto di sviluppare il nuovo modello sulla base della Focus ST 3 porte con propulsore 2.5 litri cinque cilindri turbocompresso di origine Volvo. L’attuale manager del Team RS, Jost Capito, è un ingegnere tedesco formatosi con esperienze presso BMW Motorsport, Porsche e Sauber.
Di fronte al quesito delle motivazioni per la scelta della trazione anteriore per una vettura come la nuova Focus RS con una potenza di ben 300 cavalli egli sostiene di aver investigato la possibilità di dotarla di un sistema di trazione integrale, ma di aver appurato che con le attuali tecnologie applicate il bilancio costi/benefici risulta spostato a favore della trazione anteriore. La trazione integrale spunta vantaggio soltanto in condizioni di asfalto molto bagnato o scivoloso, ma nel 90% delle condizioni di marcia la trazione anteriore garantisce simili accelerazioni e velocità di percorrenza delle curve.
Ford Focus RS Concept
Di contro, la trazione integrale comporta svantaggi quali il maggiore peso, le ridotte prestazioni in accelerazione e frenata, i consumi superiori, gli elevati attriti nella trasmissione, e infine il maggiore costo. Secondo Capito quindi, riuscendo a distrubuire coppia e potenza senza interferenze sullo sterzo la soluzione a trazione anteriore è globalmente più efficace della soluzione integrale, per questo tipo di automobile.
Per affrontare questa sfida i tecnici del Team RS hanno adottato una serie di accorgimenti tecnici fra i quali ne spiccano due dal contributo determinante. Il primo è un differenziale Quaife Automatic Torque Biasing, cioè un dispositivo meccanico a slittamento limitato, simile a quello della precedente Focus RS, ma sviluppato ulteriormente con minori tolleranze e maggior qualità, con la finalità di limitare le dispersioni
trasferendo in ogni istante il massimo della coppia compatibile con l’aderenza disponibile su ognuna delle ruote anteriori, in maniera continua e con tempi di reazione ridotti.
Il secondo, e tecnicamente più interessante, è un innovativo sistema di sospensione anteriore denominato RevoKnuckle, che voglio qui approfondire (
http://www.not2fast.com/chassis/revoKnuckle.pdf ). Il sistema di sospensioni anteriori RevoKnuckle deriva da un tradizionale montante McPherson e ne conserva la semplicità, ma mediante una opportuna geometria minimizza i fenomeni di disturbo come il “torque steer” (reazione al volante sotto coppia che si manifesta in caso di ineguale livello di aderenza tra i due pneumatici), sostanzialmente attraverso una riduzione del valore di offset dello sterzo.
Difatti in un normale sistema McPherson le funzioni di guida verticale e di sterzo sono riunite nel montante con gruppo molla/ammortizzatore coassiali, che ruota per permettere appunto la sterzata; nel disegno relativo alla normale sopsensione McPherson di una Focus [pag 5 pdf], si può notare il notevole braccio tra l’asse di rotazione e il punto di applicazione delle forze longitudinali (centro ruota). Nel disegno [pag 9 pdf] sono elencati i vari fattori che influenzano il “torque steer”:
- condizioni di aderenza stradali;
- rollio;
- accelerazione laterale;
- distribuzione delle masse;
- fattori geometrici della sospensione (braccio asse di rotazione, angoli caster e camber, tolleranze);
- geometria dei pneumatici (misure, uniformità, offset);
- valore di coppia erogata ed allineamento del propulsore;
- attriti nel differenziale, livello di bloccaggio;
- lunghezza semiassi, allineamento e simmetria.
Nel disegno [pag 11 pdf] vengono confrontati gli schemi in sezione trasversale di un montante McPherson tradizionale e della soluzione RevoKnuckle (a sinistra): si può notare come sia il braccio dell’asse di rotazione di sterzo (king pin offset) che il raggio di strisciamento (scrub radius) vengano notevolmente ridotti, con l’effetto di un maggiore disaccoppiamento delle coppie intorno all’asse verticale di sterzata rispetto alle forze longitudinali provenienti dall’area di contatto del pneumatico. La foto [pag 12 pdf] chiarisce ulteriormente la realtà applicativa della soluzione RevoKnuckle: si nota chiaramente il fusello imperniato su un cuscinetto inferiore a rullini e su di una testina sferica superiore.
La sospensione RevoKnuckle garantisce in tal modo prestazioni dinamiche migliorate nei riguardi del
torque-steer (anche in relazione alla sensibilità alle dimensioni dei pneumatici e alla loro conicità), della precisione a seguire una traiettoria, della riduzione delle vibrazioni in frenata. Dal punto di vista industriale inoltre questa soluzione si adatta al posto di una McPherson senza modfiche alla scocca, è meno costosa e meno pesante di una a quadrilateri sovrapposti, rispetto alla quale dispone anche di un offset ancor più ridotto. Attendiamo una prova su strada per valutare i risultati sulla guida connessi all’adozione di questa promettente soluzione tecnologica, che potrebbe presto estendersi ad altri modelli.
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