Cookie Consent by Free Privacy Policy website Sterzo Audi: high-tech a portata di mani
maggio 13, 2021 - Audi

Sterzo Audi: high-tech a portata di mani

  • Concept di sterzo #audi: reattività, stabilità, comfort e feeling i valori cardine
  • Nuova generazione di volanti: superfici touch, comandi swipe e riconoscimento capacitivo della presa
  • ADAS integrati: sicurezza di riferimento grazie all’interazione tra sterzo e tecnologie di assistenza al conducente
  • Evoluzione tecnica costante: lo sterzo #audi oggi disponibile in cinque configurazioni. Al top dell’offerta la sterzatura integrale dinamica

Interfaccia per eccellenza tra uomo e vettura, dagli albori dell’automobilismo ad oggi lo sterzo ha beneficiato di un’evoluzione tecnica costante. Dalla definizione del design e dei comandi al volante sino all’integrazione con i sistemi di assistenza al conducente, passando per la disponibilità in gamma di cinque diverse configurazioni tecniche, lo sterzo #audi abbina comfort, sportività e sicurezza. 

Lo sterzo è un componente determinante nella definizione del carattere delle vetture dei quattro anelli. Reattività e maneggevolezza sono le parole chiave in manovra, frangente nel quale l’impegno fisico è ridotto al minimo, così come nella guida più dinamica, quando vengono richieste all’auto elevate performance tanto in rettilineo, dove la stabilità e il rigore direzionale sono cruciali, quanto in curva. Proprio nelle fasi di percorrenza, la precisione dello sterzo costituisce la base del feeling tra vettura e conducente. Un obiettivo, quest’ultimo, cui contribuiscono i sensori deputati a rilevare in tempo reale l’angolazione del volante armonizzandovi servoassistenza e demoltiplicazione. 

La taratura dello sterzo è influenzata da tre dimensioni del moto: la dinamica longitudinale, la dinamica trasversale e la dinamica verticale. All'accelerazione e alla decelerazione dell’auto si sommano le forze laterali originate in curva e i movimenti del corpo vettura legati alla compressione e all’estensione delle sospensioni. L’obiettivo principale degli ingegneri #audi consiste nell’ottenere una risposta nitida e prevedibile indipendentemente dalle forze che agiscono sull’assale anteriore, garantendo al contempo stabilità, handling e trazione oltre al corretto assorbimento delle imperfezioni dell’asfalto. Uno sterzo bilanciato ha reazioni lineari in ogni frangente e comunica al guidatore l’avvicinarsi dei limiti della fisica. Limiti oltre i quali si manifestano fenomeni quali il sottosterzo o il sovrasterzo. 

In funzione delle dimensioni, delle performance e della vocazione di ogni #auto, #audi conferisce allo sterzo una caratterizzazione specifica. Muovendosi all’interno di un ventaglio di regolazioni, gli ingegneri dei quattro anelli adattano il setup da vettura a vettura, come un abito d’alta sartoria, tenendo conto delle diverse motorizzazioni e configurazioni di carrozzeria. I modelli sportivi delle gamme S ed RS, ad esempio, beneficiano di una reattività di riferimento, mentre SUV e Avant godono di un calibrato bilanciamento tra stabilità, comfort e sportività. Le possibilità di personalizzazione sono ulteriormente rafforzate dal sistema di gestione della dinamica #audi drive select che permette di armonizzare la taratura dellosterzo allo stile di guida e al programma di marcia selezionato. 

Dall’acciaio ai comandi touch: l'evoluzione del volante Audi

La corona del volante è molto di più di un semplice strumento per cambiare direzione: è piuttosto l’interfaccia per eccellenza tra uomo e macchina. Oggi, grazie ai comandi multifunzione, sono gestibili molteplici funzioni nell’ambito della comunicazione, dell’infotainment e delle opzioni comfort. Nel tempo, i volanti sono divenuti delle vere e proprie centrali di comando con caratteristiche peculiari quali il look sportivo, l'ergonomia, l’intuitività e l'elevata funzionalità. 

Da oltre 120 anni il volante recita un ruolo determinante. In origine erano previsti una rudimentale manovella o un manubrio mediante i quali il conducente determinava la direzione del veicolo. Una soluzione tutt’altro che intuitiva. Successivamente, l'ingegnere francese Alfred Vacheron sviluppò un'alternativa tecnica in grado di ottimizzare il controllo della vettura mediante la sterzata delle ruote anteriori. Il sistema prevedeva un comando circolare, da ruotare mediante la sola forza delle braccia. Nasceva così il primo volante, destinato a divenire lo standard universalmente condiviso. 

Le prime vetture di serie dei quattro anelli, in primis l’Audi Typ A (1910-1912) e l’Audi Typ B (1910-1914), erano dotate sì di volante, ma sovradimensionato rispetto ai comandi odierni. Da allora, l’evoluzione tecnica è stata costante. Grazie al servosterzo idraulico, introdotto negli Anni ’80, l’impegno fisico in manovra si è ridotto sensibilmente e ciò ha consentito di contenere il diametro delle corone. Dal 1991, alla struttura con scheletro in acciaio sono subentrate soluzioni in materiali compositi che hanno consentito d’integrare, oltre all’avvisatore acustico, l’air bag lato guida. Nello stesso periodo hanno debuttato i primi comandi funzionali, ad esempio per la regolazione del volume. Oggi, la più recente generazione di volanti #audi è caratterizzata da uno scheletro in pressofusione di magnesio, sensibilmente più leggero rispetto ai componenti in acciaio e decisamente più performante sotto il profilo dell’assorbimento delle vibrazioni e della robustezza. I volanti moderni consentono di gestire sino a 18 funzioni e sono corredati del riconoscimento capacitivo della presa (Hands On Detection, HOD) così come dei sistemi d’intervento allo sterzo previsti dagli ADAS. 

Nella definizione delle geometrie dei volanti, #audi mira al contenimento del diametro esterno delle corone. La compattezza è considerata un valore cardine, al pari della sportività. Il diametro standard di un volante dei quattro anelli si attesta a 375 millimetri, mentre la corona, dalla conformazione ovale così da ricalcare l’ergonomia della mano chiusa, è caratterizzata da una sezione compresa tra 30 e 36 millimetri: valori limite considerando le funzioni di riscaldamento e riconoscimento capacitivo della presa. Il rivestimento in foam a doppio strato garantisce una gradevole sensazione al tatto, mentre la disposizione delle razze varia in funzione della seduta del conducente, così da non interferire con la visuale dei paddle e delle levette. Gli ingombri ridotti sono una costante per le razze #audi, mentre la disposizione dei comandi segue il principio secondo il quale tutti i pulsanti devono essere a portata di pollice. 

L'inclinazione dello sterzo varia in funzione della posizione di seduta del conducente ed è compresa tra 17 e 24 gradi. Un parametro sul quale influisce la vocazione più o meno sportiva della vettura. I SUV #audi sono caratterizzati da un’inclinazione tra 22 e 24 gradi, mentre le berline, così come le Avant, spaziano da 17 a 21 gradi. Le sportive, dalla posizione di guida sensibilmente ribassata, vedono ridursi l’angolazione del piantone di sterzo: ne consegue un orientamento spiccatamente verticale del volante. Indipendentemente dal concept dell’auto, la visibilità della strumentazione è un obiettivo imprescindibile cui contribuisce la possibilità, estesa all’intera gamma, di adattare lo sterzo in altezza e profondità in un range di +/– 30 millimetri. In linea di massima, la distanza tra il busto e il volante si attesta a 25–30 centimetri. 

La progettazione dei volanti coinvolge diversi team, spaziando dagli ingegneri ai designer, dagli specialisti della sicurezza ai tecnici dei comandi. I principali elementi da considerare consistono nel diametro della corona, negli ingombri dell'air bag e nella molteplicità dei comandi: quest’ultimo parametro definisce l’ampiezza delle razze. Rispetto agli albori dell’auto, l'introduzione dell'air bag ha reso necessario ampliare la zona centrale del volante: la prima generazione di dispositivi gonfiabili anticrash era infatti particolarmente voluminosa. Nel corso del tempo gli air bag sono stati miniaturizzati, a vantaggio della libertà espressiva dei designer.

Nel determinare quanti e quali comandi integrare al volante, #audi applica il principio secondo il quale sono indispensabili solamente le funzioni cui è necessario accedere rapidamente durante la guida. Ad esempio la gestione dell’entertainment e della strumentazione, il comando vocale e la telefonia. 

Una nuova generazione di volanti: comandi touch e look futuristico per #audi Q4 e-tron

La massima espressione dell’evoluzione dei volanti #audi è rappresentata dallo sterzo dei SUV compatti elettrici #audi Q4 e-tron e #audi Q4 Sportback e-tron, in grado d’integrare sino a 18 funzioni gestibili mediante superfici touch dal look black panel. Le aree funzionali in corrispondenza delle razze superiori sono retroilluminate, così da favorire l’individuazione dei comandi attivi, mentre il logo dei quattro anelli è caratterizzato dal design bidimensionale. Un'ulteriore innovazione è rappresentata dalla corona, per la prima volta “tagliata” nella sezione sia inferiore sia superiore. Un dettaglio che conferisce all'abitacolo un aspetto futuristico e, al contempo, favorisce l’accessibilità alla vettura. Il disassamento di 7,5 mm in verticale del volante rispetto al mozzo favorisce la percezione visiva dei comandi.

Lievi sporgenze delimitano i comandi touch. Toccando le superfici, il sistema non reagisce immediatamente. È necessaria una leggera pressione perché venga registrato l’input e restituito un feedback tattile e acustico. La #tecnologia applicata è condivisa con la console MMI touch response, dedicata alla gamma high-end dei quattro anelli: all'attivazione del comando si percepisce un clic meccanico che permette al conducente di orientarsi intuitivamente. La Casa dei quattro anelli integra nel volante della gamma #audi Q4 e-tron un’ulteriore #tecnologia diffusa nel settore dell’elettronica di consumo, in primis per smartphone e tablet, abbinando al sistema touch i movimenti swipe, ad esempio per scorrere attraverso i menu. 

Tecnologia Hands On Detection e interazione con gli ADAS: massima sicurezza

La #tecnologia Hands On Detection (HOD) consente il riconoscimento capacitivo della presa al volante e contribuisce alle funzioni di assistenza alla guida che prevedono interventi allo sterzo. Un sensore posizionato alla base del primo strato di rivestimento della corona rileva se il conducente mantenga o meno le mani sul volante. Sono sufficienti una presa “leggera” o lievi tocchi perché il sistema registri il contatto e valuti mediante una centralina integrata se il guidatore sia nelle condizioni di reagire rapidamente. Qualora venga registrata un’assenza di contatto per oltre 15 secondi, la #tecnologia HOD attiva specifiche avvertenze ottiche e acustiche. Rispetto ai precedenti sistemi, che per il riconoscimento dell’attenzione del conducente richiedevano una vera e propria azione sterzante, il sistema Hands On Detection è meno invasivo, a vantaggio del comfort. 

Molteplici ADAS forniscono supporto in situazioni critiche mediante interventi allo sterzo. L’assistenza al mantenimento della corsia, ad esempio, in caso di superamento della segnaletica orizzontale delimitante la carreggiata genera un feedback tattile d’avvertimento qualora non siano stati attivati gli indicatori di direzione, mentre l’adaptive cruise assist supporta il conducente regolando automaticamente la distanza dal veicolo che precede e contribuendo, mediante lievi azioni correttive al volante, a mantenere direzionalità e centralità all’interno della corsia, anche in caso di restringimenti della carreggiata. E ancora, il collision avoid assist assiste il guidatore nell’evitare un ostacolo individuando una traiettoria alternativa in funzione della distanza, degli ingombri e dello scarto trasversale del veicolo che precede. Auna frenata mirata si accompagna una ridotta coppia sterzante per agevolare la schivata.

Il sistema parking pilot, grazie all’interazione tra i dati rilevati dai sensori a ultrasuoni e l’immagine dell’area circostante l’auto garantita dalle telecamere a 360°, consente ai modelli high-end della gamma #audi di effettuare autonomamente le manovre in ingresso e in uscita dagli stalli di sosta. Le vetture gestiscono sterzo, acceleratore, freno e trasmissione. Il sistema è attivabile mediante il tasto dedicato lungo la consolle. Il conducente ha la facoltà di mantenere premuto tale tasto per l’intera durata della manovra, monitorando i movimenti dell’auto, oppure – optando per un ulteriore step evolutivo, ovvero per il sistema remote parking pilot – può uscire dall’abitacolo: in tal caso avvia e controlla le manovre di parcheggio da remoto, tramite l’app myAudi sul proprio smartphone. 

Piattaforma dell’assetto EFP: integrazione intelligente

Lo sviluppo telaistico #audi si basa su di una crescente interconnessione tra gli elementi meccatronici dello chassis e le funzioni del veicolo. Un obiettivo reso possibile da un controllo elettronico “intelligente”: la piattaforma dell’assetto EFP. Al debutto nel 2015 con #audi Q7 e oggi dedicata ai modelli di classe media e superiore dei quattro anelli, l’EFP dà vita a una rete d’interscambio tra i componenti del telaio. È così possibile la gestione integrata della trazione quattro, delle sospensioni pneumatiche adattive e dello sterzo, garantendo a ciascuna vettura di spaziare da un eccellente comfort di marcia a un comportamento estremamente dinamico.

L’EFP monitora in tempo reale velocità, rollio, beccheggio, sottosterzo o sovrasterzo della vettura, generando un’istantanea della condizione di marcia in funzione della quale calcolare entro pochi millisecondi l'interazione ottimale dei singoli componenti.

Cinque sistemi sterzanti #audi: interasse virtuale grazie alla configurazione integrale

Attualmente, cinque diversi sistemi sterzanti #audi concorrono a garantire agilità, comfort e sicurezza per tutte le vetture dei quattro anelli.

Lo sterzo elettromeccanico a servoassistenza variabile in funzione della velocità non prevede ausili idraulici, a vantaggio dell’efficienza, e al contempo garantisce una perfetta interazione con i moderni sistemi di assistenza alla guida. La servoassistenza elettrica muta proporzionalmente all’andatura dell’auto, risultando più accentuata in manovra, favorendo il comfort, e meno invasiva alle velocità autostradali.

La variante progressiva dello sterzo elettromeccanico costituisce il sistema più diffuso all’interno della gamma #audi. Alla servoassistenza variabile in funzione della velocità aggiunge l’adattamento della demoltiplicazione in base all’angolo di sterzata. Lo sterzo, in virtù della specifica configurazione dei denti di pignone e cremagliera, è più diretto in manovra e nelle svolte strette, così da favorire la reattività della vettura quando il guidatore agisce con marcate rotazioni del volante, risultando più demoltiplicato al crescere del raggio di curva, a vantaggio del feeling e del rigore direzionale qualora il conducente intervenga con minime azioni al volante. 

Lo sterzo dinamico costituisce una variante del sistema a servoassistenza e demoltiplicazione variabili, in grado di adattare al 100% il rapporto di trasmissione in funzione della velocità dell’auto, dell’angolo di sterzata e del programma di guida selezionato mediante il sistema di gestione della dinamica di marcia #audi drive select. Un obiettivo reso possibile dall’adozione di un riduttore harmonic drive: un ingranaggio simile a un rotismo epicicloidale, in sovrapposizione al classico piantone e gestito elettricamente, armonizza permanentemente il rapporto di sterzo alle condizioni di marcia e allo stile di guida, aggiungendo o sottraendo un delta angolo di sterzo a favore della sportività o del comfort. A ridotta andatura, ad esempio nel traffico, nel misto stretto o in manovra, le reazioni sono immediate: per arrivare da fine corsa a fine corsa sono sufficienti due giri di volante. La servoassistenza, al contempo, è marcata. Nel misto veloce, diversamente, si attenuano tanto la servoassistenza quanto la reattività, mentre in autostrada e a massima velocità entra in gioco un rapporto di trasmissione ulteriormente demoltiplicato, a vantaggio dell’annullamento delle sollecitazioni al volante e del massimo rigore direzionale. La precisione e l’ampiezza della gamma di regolazioni sono superiori allo sterzo elettromeccanico progressivo. 

Lo sterzo integrale, portato al debutto da #audi Q7 nel 2014, consente di variare virtualmente la lunghezza dell’interasse dell’auto grazie all’azione sterzante anche da parte dell’assale posteriore. Mentre all’avantreno agisce lo sterzo elettromeccanico, al retrotreno le ruote sterzano in controfase, ovvero in direzione opposta alle anteriori, sino a un massimo di 5 gradi e al raggiungimento di una determinata velocità (nella maggior parte dei casi sino a 60 km/h). Soglia, quest’ultima, oltre la quale agiscono in fase sino a 2 gradi, ovvero seguendo il movimento delle ruote anteriori. Nel primo caso viene rafforzata la maneggevolezza della vettura – come se fosse dotata di un passo inferiore alla realtà – nel secondo la stabilità, ottenendo un effetto analogo all’estensione dell’interasse. La sterzatura posteriore è resa possibile da un attuatore elettrico a vite comandato da un sistema drive-by-wire. 

La massima espressione della #tecnologia #audi in materia di sistemi di sterzo è rappresentata dalla combinazione dello sterzo dinamico e della sterzatura integrale. Disponibile per i modelli delle gamme #audi A6, #audi A7 Sportback e #audi A8, lo sterzo integrale dinamico coniuga una risposta eccezionalmente sportiva e diretta a una stabilità di riferimento.