Con trazione integrale si indica la ripartizione della coppia motrice di un veicolo a motore su tutte le ruote di cui è dotato. Nel caso di veicoli a quattro ruote, questi vengono denominati gergalmente quattro per quattro (4×4) o indicati con le sigle inglesi 4WD (four-wheel drive) oppure AWD (all-wheel drive).
Caratteristica tipica dei fuoristrada, è stata anche implementata su alcune autovetture come la Mitsubishi PX33 e la GAZ-61.
Usualmente viene impiegata per agevolare la percorrenza di fondi sconnessi, a forte pendenza o a scarsa aderenza e permettere così di poter proseguire con la marcia, altre applicazioni invece hanno un compito di trasferire l'eccessiva potenza del mezzo a un numero maggiore di ruote per evitare un eccessivo slittamento delle stesse.
Ovviamente la denominazione 4×4 è quella utilizzata per i più diffusi veicoli a quattro ruote ma esistono anche le trazioni integrali n×n per veicoli a n ruote. Ad esempio, l'Iveco ACTL (AutoCarro Tattico Logistico), un autocarro militare per il trasporto dei materiali è disponibile dal 2000 come carro porta container nella versione 8×8 (trazione integrale a otto ruote motrici). L'Iveco Puma è un mezzo militare per il trasporto truppe esistente in due versioni 4×4 o 6×6.
L'applicazione meno conosciuta è quella nelle motociclette, in quanto oltre ad essere di difficile applicazione, ne sono stati sviluppati pochi modelli e kit, anche se la prima applicazione si ha nel 1958 ed è stata utilizzata da pompieri, guardie forestali ed esercito. Inizialmente tutte le applicazioni motociclistiche hanno riguardato esclusivamente mezzi da fuoristrada, ma nel terzo millennio è stato realizzato anche per una moto sportiva[1], in ogni caso le soluzioni adottate o sono del tipo meccanico con svariati rinvii (il più conosciuto in tal ambito è il sistema Cristini[2][3]) o tramite sistema idraulico mediante pompe, dove quest'ultime possono garantire una distribuzione differente tra i due assi[4] mentre il primo esempio di mezzo a due ruote omologato anche per uso stradale è la Tarus 2x2 del 2014, la quale nella versione omologata per uso stradale utilizza i copertoni per ATV, mentre per uso privato pneumatici gonfiabili (simile a canotti).[5]
La trazione integrale può essere basata su:[6]
In base al tempo di funzionamento a 4x4 si suddividono in:
In funzione delle ridotte si può avere:
Il controllo della trazione integrale può essere attuato anche grazie alla possibilità del bloccaggio del differenziale, infatti nel caso di una trazione integrale "full time" con tutti i differenziali sbloccati la perdita dell'aderenza di una ruota fa perdere trazione, mentre nel caso di trazione integrale, ma con blocco del differenziale centrale o trazione integrale (attivata) dei sistemi "part time" la trazione viene persa nel caso una ruota anteriore e una ruota posteriore non hanno aderenza o non c'è trazione su tre ruote di quattro, per ovviare a questo a seconda delle circostanze è necessario utilizzare anche il blocco del differenziale posteriore o anteriore.[9]
L'inserimento della trazione integrale e dei eventuali blocchi dei differenziali può avvenire in vari modi e può essere:
Sono dotati di trazione full time (permanente) o part time (inseribile), molteplici tipologie di autoveicoli da strada, come la Lancia Delta o la Subaru Impreza, e fuoristrada, economici o di lusso.
Il blocco del differenziale serve per garantire l'avanzamento qualora inizi a slittare una ruota, infatti quando nei sistemi senza blocco inizia a slittare anche una sola ruota il mezzo perde qualsiasi trazione, in quanto l'energia viene liberata tutta sulla ruota priva di trazione.
I blocchi possono essere di varia natura:
Logica di utilizzo:[10] L'utilizzo del blocco deve essere effettuato in base alla situazione di slittamento.
Situazione | differenziale anteriore | differenziale centrale | differenziale posteriore | motivazione |
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Singola ruota che slitta | libero | bloccato | libero | In questo modo la potenza viene trasmessa all'asse con entrambe le ruote con trazione, se invece si blocca il differenziale dell'asse con la singola ruota che slitta, la potenza andrebbe trasmessa su 3 ruote, ma poi c'è il rischio di dover spostare il blocco del differenziale sull'altro asse o che inizino a slittare entrambe le ruote dell'asse bloccato per via della ridotta aderenza garantita dell'unica ruota. |
Le ruote dello stesso asse che slittano (o asse anteriore o asse posteriore che slitta) | libero | bloccato | libero | In questo modo la potenza viene trasmessa all'asse con entrambe le ruote con trazione. |
le ruote di un lato slittano (o lato destro o sinistro) | bloccato | libero | bloccato | In questo caso entrambi gli assi hanno una ruota che permette la trazione, bloccandoli si riesce ad avanzare, l'uso del differenziale centrale non è necessario |
una ruota per lato slittano (o anteriore sinistra e posteriore destra o l'opposto) | bloccato | libero | bloccato | |
3 ruote su 4 slittano | bloccato | bloccato | bloccato | Il blocco di tutti i differenziali permette di far ruotare tutte le ruote ad unisono e permette l'avanzamento, in realtà non sarebbe necessario il blocco dell'asse con entrambe le ruote che slittano, ma data la precarietà della trazione che induce ad uno slittamento molto variabile tra le ruote è preferibile avere tutti i blocchi attivi |
Volgarmente tra i non addetti ai lavori si afferma un uso promiscuo delle denominazioni, soprattutto in concomitanza con l'allargamento del mercato per effetto dell'avvento degli SUV.
Diverse case automobilistiche hanno utilizzato e/o utilizzano tuttora un proprio epìteto commerciale per indicare i propri veicoli dotati di trazione sulle quattro ruote. Tra questi si elencano:
Controllo di autorità | LCCN (EN) sh85010258 · GND (DE) 4139459-8 · BNF (FR) cb11969355c (data) · J9U (EN, HE) 987007295838305171 |
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