La sterzatura integrale prevede che entrambi gli assi di un autoveicolo siano sterzanti; con questo sistema si possono migliorare la caratteristiche di manovrabilità e di stabilità del mezzo.
In particolare è possibile distinguere due condizioni di funzionamento: condizioni statiche, cioè cinematiche; condizioni dinamiche.
In condizioni statiche, le ruote del retrotreno devono sterzare in direzione opposta rispetto a quelle anteriori, cioè in controfase.
In questo modo il veicolo risulta facilmente manovrabile e, a parità di angolo di sterzo imposto, il raggio di sterzatura risulta inferiore.

In particolare, se l’angolo di sterzo del retrotreno è uguale a quello dell’avantreno, si potrebbe dimostrare che si ha il minimo raggio di sterzata, pari alla metà rispetto ad un veicolo con retrotreno non sterzante. Questa condizione non viene però utilizzata perché rende la guida del veicolo sgradevole, generalmente, infatti, per le ruote posteriori si adottano angoli di sterzo non superiori a 6°.
In condizioni dinamiche, invece, la possibilità di sterzare le ruote posteriori può essere sfruttata per ottenere una risposta più pronta all’azione dello sterzo: infatti, con un sistema tradizionale, quando inizia la sterzata nascono subito le forze sull’assale anteriore mentre su quello posteriore nascono solo quando il veicolo assume una velocità di imbardata (ovvero l'auto comincia effettivametne a sterzare).
Facendo nascere immediatamente le forze anche sul retrotreno è possibile far inserire più prontamente il veicolo in curva migliorando anche la stabilità. Per ottenere questo effetto, i due assali devono esercitare forze laterali concordi, si deve, quindi, avere una sterzatura in fase (Anche in questo caso, per evitare di rendere la guida innaturale, l’angolo di sterzo delle ruote posteriori deve essere ridotto, (in genere non superiore ad 1°); si cerca comunque di avere una forza laterale maggiore all’avantreno in fase di inserimento in curva, per imprimere al veicolo una velocità di imbardata.

Risulta evidente che alle basse velocità, e quindi in fase di manovra o di parcheggio quando può essere necessario realizzare ampie sterzate, è conveniente effettuare una sterzatura discorde per ridurre l’angolo di sterzata. Invece alle alte velocità, quando si effettuano solo piccole sterzate, una sterzatura in controfase sarebbe pericolosa per la stabilità del mezzo, mentre risulta idonea una sterzatura concorde che, come detto, rende più pronta la risposta del veicolo, ad esempio per un sorpasso o un cambio di corsia, e riduce il rischio di imbardata. Chiaramente, nell’intervallo tra queste due situazioni limite, il sistema deve essere in grado di realizzare valori variabili con continuità in modo da rispondere in maniera adeguata anche alle condizioni di funzionamento intermedie.

Sterzatura meccanica Honda.
La soluzione adottata sulla Honda Prelude (1987) è completamente di tipo meccanico e prevede un albero di collegamento che dalla scatola di sterzo anteriore trasmette il moto ad una seconda scatola di sterzo che controlla la sterzatura delle ruote posteriori (Figura 1). La scatola di sterzo posteriore (Figura 2) prevede un pignone eccentrico che trasmette il moto rotatorio ad un ingranaggio planetario mobile, che ingrana in un ingranaggio fisso.
Questo planetario è collegato mediante un perno ad un pattino che può scorrere solo verticalmente dentro una guida solidale alla barra trasversale di sterzo. In questo modo il moto rotatorio proveniente dall’albero di collegamento viene opportunamente trasformato in un movimento traslatorio orizzontale della barra.
Con questo meccanismo, per una piccola rotazione del volante le ruote posteriori sterzano nella stessa direzione di quelle anteriori, mentre per una rotazione maggiore si ottiene una sterzatura in controfase. Il valore massimo dell’angolo di sterzata in fase delle ruote posteriori è di circa 1°30’ e si raggiunge quando le ruote anteriori sono inclinate di circa 8°, mentre quando le ruote anteriori sono inclinate di circa 16° inizia la sterzata in controfase.

Sterzatura elettrica Honda
La soluzione meccanica della Honda prevede un controllo dell’angolo di sterzatura delle ruote posteriori solo in funzione dell’angolo di sterzo.
Per sfruttare tutte le potenzialità della sterzatura integrale è necessario poter controllare la sterzatura delle ruote posteriori in funzione di altri parametri, e in particolare della velocità del veicolo e degli angoli di deriva. Per operare un controllo di questo tipo è indispensabile utilizzare un sistema di attuazione indipendente dall’anteriore controllato da un sistema elettronico.
Una soluzione di questo tipo è stata impiegata dalla Honda in una versione più recente della Prelude. In particolare all’anteriore è presente un sistema convenzionale con servosterzo a pignone e cremagliera, mentre al posteriore è previsto un servocomando elettrico gestito da una centralina elettronica.
In questo modo è possibile effettuare un controllo della sterzatura delle ruote posteriori anche in funzione della velocità del veicolo! Inoltre si elimina la necessità dia verer l'albero di trasmissione.
Il grafico di seguito mostra molto bene che, al crescere della velocità, si passa da sterzature in controafase a sterzature in fase, di entità molto più piccola, adatte a migliorare la stabilità.

Sistema di sterzatura integrale elettro-idraulica Nissan

Il sistema sviluppato dalla Nissan prevede l’attuazione delle ruote posteriori mediante un sistema idraulico gestito da una centralina elettronica.
Questo sistema prevede un controllo più complesso delle ruote posteriori. In particolare partendo dalla constatazione che la sterzatura in fase all’inizio di una curva genera una sgradevole e innaturale sensazione di traslazione del veicolo, anche a velocità elevata è prevista una piccola sterzata in controfase per generare un rapido movimento di imbardata,
dopo di che, non appena viene rilevata una sufficiente imbardata la sterzata viene diventa in fase con le ruote anteriori.
La sensoristica e il controllo dell’attuazione è, quindi, più sofisticato e complesso rispetto al sistema Honda ma per questo motivo è anche più delicato.

moolto interessante!

sai, che la Prelude montasse un sistema di 4WS l'ho scoperto proprio qualche giorno fa. Sono andato dal mio preparatore e ho visto una Prelude, nera (la versione 2.2, perchè la 2.0 non mi pare adottasse questo sistema), che era parcheggiata con le ruote sterzate. Quelle dietro erano, anch'esse, sterzate in direzione opposta, e di molto, tra l'altro. Al che ho detto "usti che botta, questo ha preso una bella gnocca alla ruota!!" se non che poi mi sono accorto che anche l'altra era sterzata alla stessa maniera....

Ricordo anche io... La 2200 aveva anche la fasatura variabile V-Tec.

2157 cc per 185 cv e 21.6 kgm, rispettivamente a 6800 e 5300 giri/min.
228 km/h e 7.1 secondi da zero a 100 km/h.
Vettura sostanzialmete incompresa, almeno in questa versione.

Tornando in tema, ricordo che anche Bmw ha sperimentato la sterzatura integrale. Sulla 850 Csi dei primi anni '90 era montato un dispostivo chiamato AHK. Costituito da un attuatore elettro-idraulico e pilotato da una centralina elettronica in base a velocità e angolo di sterzata, l'Aktive Hinterachs-Kinematik era in grado di spostare tutta la sospensione posteriore generando una sterzata massima di 4°30' nella stessa direzione impressa dalle ruote anteriori. Serviva essenzialmente per migliorare la stabilità della vettura nei cambi di direzione, opponendosi alla deriva del retrotreno.
Purtroppo non ho trovato nessuna foto di questo aggeggio.

Per forza, non si poteva di certo dire che fosse bella! Decisamente meglio la sua progenitrice.

E' vero, ora ricordo, però non ho neanche io materiale...aveva anche tante altre cose interessanti.
Ci sono poi i retrotreni autosterzanti, in genere ottenuti stadiando l'elasticità delle boccole del ponte (nei ponti interconnessi).

Infatti il sistema Bmw (o quello simile montato sulla Mitsubishi 3000 GT VR-4) non realizza propriamente una sterzatura integrale, ma amplia le potenzialita di un retrotreno a cinemantica attiva.

scusate se mi intrometto, mi potreste indicare i vantaggi delle quattro ruote sterzanti rispetto alle semplici due?

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BMW 330xd touring '06 Fahrer

ricordo un trafiletto di 4R tanti anni fa che menzionava qualcosa come avere le quattro ruote che sterzano verso l'interno della curva aiuta nella traiettoria (non chiedermi come), mentre sterzando nel verso opposto facilitano il girarsi in manovra.

Pensa che esistono mezzi con 8 ruote motrici e 6 ruote sterzanti... :)

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=== TEMET NOSCE ===

Ascolto il canto del meccanismo

L'ecologismo inquina

Sinteticamente: a basse velocità, sterzando in controfase, si ottiene un minor raggio di sterzata. Ad alta velocità sterzando in fase si ottiene maggior stabilità.