Sterzo

L'impianto sterzante o sterzo è l'insieme di elementi meccanici che garantiscono la direzionalità di un veicolo terrestre.

Funzionamento[modifica | modifica wikitesto]

Il conducente di un autoveicolo che voglia cambiare direzione, applica una coppia di forze al volante dall'abitacolo che viene trasferita attraverso un elemento rigido (piantone dello sterzo) a una scatola in cui il moto rotatorio (momento della forza) viene convertito in moto rettilineo e trasferito ai tiranti dello sterzo che agiscono direttamente sulle ruote che cambiando direzione diventano sterzanti.

Esistono prototipi in cui l'uso di sensori sul volante e centraline abbinate ad attuatori idraulici rendono superfluo l'uso del piantone dello sterzo.

Tipo di comando[modifica | modifica wikitesto]

La scatola dello sterzo può convertire il moto in modo:

Esclusivamente meccanico: a pignone e cremagliera, a vite senza fine, con semplici snodi
Elettrico: servosterzo con relativo motore elettrico, messo in funzione da una centralina
Idraulico: idrosterzo con relativa pompa messa in funzione dall'albero motore e dalla relativa centralina

Riduzione[modifica | modifica wikitesto]

Lo sterzo può essere:

Diretto: a piccoli movimenti del volante corrispondono piccoli movimenti delle ruote
Demoltiplicato: a grandi movimenti del volante corrispondono piccoli movimenti delle ruote
Combinato: il rapporto di sterzo è variabile con la posizione del volante (generalmente più demoltiplicato a volante in posizione di centro corsa e più diretto verso le zone di massima sterzata)

È un importante elemento da definire in sede di progetto il corretto posizionamento della scatola dello sterzo e dei suoi ancoraggi sui mozzi per evitare fenomeni di roll-steer e bump-steer.

Azione[modifica | modifica wikitesto]

Lo sterzo può avere azione su:

Ruote anteriori, sistema utilizzato per i mezzi di trasporto che percorrono strade pubbliche
Ruote posteriori, sistema utilizzato per mezzi di lavoro in ambienti chiusi, (es. muletti) come nelle aziende
Ruote anteriori e posteriori, sistema utilizzato da alcuni mezzi di trasporto che percorrono strade pubbliche

Quattro ruote sterzanti[modifica | modifica wikitesto]

Pur se non molto utilizzato è da segnalare il sistema automobilistico a quattro ruote sterzanti, spesso indicato con la sigla 4WS (4 Wheel Steering).

Caratteristiche[modifica | modifica wikitesto]

Questo dispositivo, utilizzato su alcune vetture di produzione giapponese, ha l'obiettivo di ridurre il diametro di sterzata a bassa velocità, così da facilitare le manovre di parcheggio e migliorare la maneggevolezza della vettura in città, e di aumentare la tenuta e la stabilità di marcia alle alte velocità, in modo del tutto simile alla tecnica della sbandata controllata per le vetture tradizionali.
Generalmente le ruote posteriori sterzano fino a un massimo di circa 7°, inoltre a seconda del meccanismo usato, queste possono essere perennemente in controfase (girando in direzione opposta alle ruote anteriori) o alternare il loro comportamento in base alle basse o alte velocità (cambiando completamente il comportamento della vettura).

Il comando sulle ruote posteriori può avvenire in modo:

Meccanico come nel sistema Honda Prelude
Idraulico, sistema gestito dall'elettronica, indicato con la sigla AHK in tedesco = Aktive Hinterachskinematik.
Elettrico, del tutto paragonabile al sistema idraulico

Per migliorare la stabilità in curva, molte vetture fanno ricorso a un aumento della convergenza della ruota posteriore esterna, sterzandola con quelle anteriori e utilizzando l'aumento di carico che tale ruota subisce durante le curve per effetto della forza centrifuga. Col sistema a quattro ruote sterzanti il trasferimento di carico (che avverrebbe comunque naturalmente) viene anticipato collegandolo direttamente allo sterzo, e traendone vantaggio dal punto di vista della tenuta.

Mezzi con quattro ruote sterzanti[modifica | modifica wikitesto]

Benetton B193C (testate solo durante le prove nei Gran Premi di Giappone ed Australia)
Audi Q7 (2015)
BMW Serie 7 (2009)
BMW Serie 5 GT (2009)
Citroën ZX
Efini MS-9
Ferrari 812 Superfast
Ferrari F12tdf
Ferrari GTC4Lusso
GMC Sierra (2002)
Honda Prelude (1988 e 1999)
Honda Accord (1991)
Infiniti G35 Sedan (optional della versione Sport) (2007-Ancora in produzione)
Infiniti G35 Coupe (optional della versione Sport) (2006-Ancora in produzione)
Infiniti M35 (optional della versione Sport) (2006-Present)
Infiniti M45 (optional della versione Sport) (2006-Present)
Infiniti Q45t (1989-1994)
Jeep Hurricane
Mazda 626 (1988)
Mazda MX-6 (1989-1997)
Mazda RX-7 (1986-1992)
Mercedes classe A e B (2004-2011)
Mitsubishi Galant VR-4
Mitsubishi GTO (venduta anche come Mitsubishi 3000GT e Dodge Stealth)
Nissan Cefiro
Nissan 240SX
Nissan 300ZX
Nissan Laurel (ultime versioni)
Nissan Fuga
Nissan Silvia (optional)
Nissan Skyline (1986)
Renault Laguna (optional) (2008-)
Porsche Panamera 4 (2017)
Saab 9-3
Saab 9-5
Toyota Aristo (1997)
Toyota Celica (optional nella quinta e sesta generazione, 1990-1995)
Volvo 850
Renault Espace (nella quarta generazione, 2015)
Renault Talisman (2016)
Lamborghini Aventador S (2017)

Mezzi con quattro ruote sterzanti, posteriori o anteriori[modifica | modifica wikitesto]

Questa soluzione viene in genere utilizzata su camion pesanti (mezzi d'opera), ma è stata usata anche nella Formula 1 dalla Tyrrell P34, questa soluzione ha le stesse caratteristiche dinamiche della disposizione classica anteriore, ma permette di aumentare la potenza frenante e la tenuta delle ruote direttrici.

Tale soluzione è utilizzata anche dalla supercar italiana Covini C6W.