Alfa Romeo Giulia: la regina dell’handling

Alfa Romeo Giulia è stata acclamata come la berlina più piacevole da guidare, scopriamo il perché attraverso l’analisi del comportamento e della tecnica.

La parola handling non è ancora presente nel vocabolario italiano nella sua accezione automobilistica. E’ traducibile come il comportamento dinamico di un’automobile, cioè l’insieme delle risposte dinamiche che il veicolo restituisce in risposta agli input forniti dal guidatore. L’handling perfetto non esiste, perché è un parametro soggettivo, infatti ognuno ha le proprie preferenze, basate sull’abitudine e sull’esperienza. Ci sono però caratteristiche trasversali, che sono universalmente apprezzate e contribuiscono a rendere il comportamento di una vettura piacevole: in questo caso si parla di piacere di guida. Ci riferiamo alla precisione di sterzo, all’equilibrio tra l’asse anteriore e quello posteriore, alla reattività nei cambi di direzione, alla potenza e alla modularità dell’impianto frenante. Tutte queste doti sono fondamentali per un’auto dalle velleità sportive e possono essere raggiunte solo grazie a un progetto orientato al loro ottenimento già in fase di impostazione e a un sistema di sviluppo di tipo “Top-Down”, dove la progettazione del veicolo si basa sul modello più performante della gamma, in questo caso la Quadrifoglio da 510 cv.  Giulia è infatti il primo modello nato sulla piattaforma chiamata “Giorgio”, creata focalizzando gli sforzi su obiettivi primari come la riduzione e il bilanciamento delle masse, la rigidità torsionale e flessionale, con un’architettura di base a trazione posteriore. Un team di circa 250 ingegneri con base operativa a Modena, ha contribuito alla creazione di questa piattaforma e un attento benchmark tra i competitor è stato effettuato durante lo sviluppo sulla pista di Balocco. Con Giulia, Alfa Romeo si vuole distinguere dai competitor del segmento D, principalmente per un più elevato livello di sportività, in un mercato dove si è sempre più distratti dall’apparenza e dagli accessori, mentre la sostanza, come la meccanica che si cela sotto la carrozzeria, viene messa troppo spesso in secondo piano. La casa del biscione pare sia l’unica a voler andare controcorrente, mantenendo fede alla tradizione del marchio, secondo la quale la guida viene prima di tutto. Nella nostra analisi descriveremo le scelte tecniche e costruttive che hanno portato a questi risultati, non prima di aver descritto nei minimi dettagli le sensazioni che si provano alla guida di questa affascinante berlina.


COMPORTAMENTO DINAMICO

La posizione di guida è di chiara impostazione sportiva, non si è seduti “per terra”, ma si è ben contenuti tra i fianchetti del sedile e la strumentazione, minimalista, è orientata verso il guidatore, con i classici tunnel che incorniciano contagiri e tachimetro, rigorosamente analogici. Il volante è praticamente verticale e i paddle in alluminio per il cambio di marcia sono fissi, non ruotano, filosofia concettuale intrapresa già da diversi anni anche sulle altre sportive del gruppo, Maserati e Ferrari. Già dopo le prime centinaia di metri, la caratteristica che più sorprende alla guida è l’immediatezza dello sterzo. Grazie al rapporto di demoltiplicazione super ridotto (11.8 : 1, record del segmento) con servosterzo elettrico e motore calettato sulla cremagliera, bastano pochissimi gradi di volante per sterzare e il “vuoto al centro”, cioè la scarsa reattività che di solito caratterizza gli angoli di volante prossimi allo zero, è del tutto assente. Quando non si è ancora abituati alla vettura, capita di sterzare più del dovuto nella fase di inserimento, soprattutto alle velocità da strada extraurbana, per trovarsi così a correggere riducendo sterzo, perché Giulia è già entrata in curva molto prima di quanto si possa prevedere. Il comportamento dell’asse anteriore non smette mai di sorprenderci, in percorrenza di curva sembra di imboccare dei binari e, quando si è convinti di aver saturato la tenuta laterale, provando a sterzare ancora di più, il muso chiude nuovamente verso l’interno, raggiungendo una spinta laterale fino a 0,96 g. Si ha la sensazione che Giulia abbia un passo molto più corto di quello effettivo (2820 mm), infatti l’asse anteriore e quello posteriore sono sempre in fase, senza ritardi o differenze di deriva, con il risultato di un comportamento sostanzialmente neutro, anche alle alte velocità.

Nei cambi di direzione, il transitorio è praticamente inesistente e si passa da una curva all’altra in successione con la massima rapidità, con il posteriore che non viene mai messo in crisi, nemmeno quando si è volutamente troppo bruschi. La logica di cambiata dello ZF a 8 rapporti è personalizzata e ci appare molto più rapida nel cambio di marcia rispetto agli altri brand che sono dotati di questo cambio, specialmente quando si sceglie la modalità di guida più sportiva, “Dynamic”, tramite il selettore DNA. Al centro del DNA, si trova un tasto dedicato alle sospensioni attive (optional disponibile con il consigliatissimo Pack Performance, che include anche il differenziale autobloccante meccanico Q2 al posteriore): premendolo si può diminuire lo smorzamento degli ammortizzatori per avere un maggior comfort, per esempio mentre si percorre una strada sconnessa, variando una taratura che, di default, assicura il miglior handling possibile nelle varie posizioni del DNA. Il bilanciamento tra i due assi lo si avverte soprattutto nella fase di inserimento, perché l’auto non si scompone, nemmeno portando la frenata fino al punto di corda, manovra che, al contrario, esalta la guida, portandoci vicino al limite con una facilità disarmante. Dal punto di corda in poi, la motricità offerta dal sistema Q4 della Veloce TI in prova, ci permette di passare dal freno all’acceleratore in modo istantaneo e di proiettarci verso l’uscita di curva, seguendo alla perfezione la traiettoria pensata. Il potenziale sovrasterzo viene infatti neutralizzato grazie alla vettorializzazione della coppia dall’asse posteriore all’asse anteriore, che avviene in modo continuo ed impercettibile, dal ripartitore di coppia ATC. Merito anche del differenziale autobloccante meccanico Q2 sull’asse posteriore, una vera e propria chicca per gli appassionati, il quale non solo migliora la motricità in uscita di curva, ma permette anche di aumentare la stabilità alle alte velocità. Esageriamo per trovare finalmente il limite, sterzando molto più del dovuto a bassa velocità, trovando un sottosterzo facilmente recuperabile riducendo l’angolo volante o rilasciando l’acceleratore.


ELETTRONICA A SERVIZIO DELLA GUIDA

Schema delle connessioni dello Chassis Domain Control (CDC), cervello che gestisce tutti i sistemi attivi della vettura, analizzando in tempo reale i parametri di accelerazione e imbardata ricavati dai sensori.

Le scelte fatte sulla gestione dell’elettronica sono state pensate per accontentare i puristi della guida, due esempi: l’alimentazione non viene tagliata quando si premono freno e acceleratore insieme, quindi è possibile utilizzare il piede sinistro in curva per velocizzare il passaggio da un pedale all’altro, inoltre non c’è il fastidioso kick-down quando si è in modalità manuale del cambio, cioè la marcia viene mantenuta anche quando si sceglie un rapporto troppo alto e si preme a fondo l’acceleratore. I controlli di stabilità non interferiscono quasi mai, anche nella guida più sportiva, ciò significa che la tenuta di strada è garantita in primis dal funzionamento congiunto di scocca, sospensioni e trasmissione, e che la logica di controllo elettronico, sviluppata da Alfa Romeo con algoritmi proprietari, è pensata per esaltare il piacere di guida e non soltanto per correggere gli errori. Tutta l’elettronica dell’auto viene gestita da un un’unica unità centrale, il “cervello” chiamato CDC (Chassis Domain Control). Il CDC orchestra tutti i sistemi attivi della vettura, analizzando in tempo reale i parametri di accelerazione e imbardata ricavati dai sensori, e invia ai sottosistemi (motore, sospensioni, impianto frenante, differenziali) le informazioni necessarie per prevenire e gestire le situazioni critiche, ma anche per ottimizzare le prestazioni e il piacere di guida. L’unica pecca è l’impossibilità di disattivare completamente il controllo di stabilità, tranne che sulla versione Quadrifoglio, la quale merita un approfondimento a parte.


LEGGEREZZA COSTRUTTIVA

La scocca di Giulia è realizzata in acciaio alto-resistenziale, mentre l’alluminio è utilizzato nelle zone più strategiche, come i componenti delle sospensioni. L’albero di trasmissione è in fibra di carbonio. Giulia, nella versione Diesel 2.2 con cambio manuale, ferma l’ago della bilancia a soli 1374 kg a secco, dimostrandosi nettamente più leggera della concorrenza.

Non ci stancheremo mai di dirlo: il peso, o più correttamente la massa, è nemica di qualsiasi parametro dinamico, perché nelle equazioni di moto, laterale, longitudinale e verticale, moltiplicata per l’accelerazione di inerzia, è un elemento sempre sfavorevole, che va a rendere più lente le accelerazioni, ad aumentare il trasferimento di carico e quindi a peggiorare le caratteristiche di scambio di forza laterale degli pneumatici, a causa del loro comportamento elastico non lineare. Giulia è leggera e perfettamente bilanciata, con una ripartizione dei pesi tra i due assi di 50 : 50, grazie al propulsore e all’abitacolo entrambi in posizione arretrata e ad alcuni accorgimenti come la batteria posizionata in un vano del baule. Sulla vettura si fa ampio utilizzo di alluminio, soprattutto nelle parti più strategiche come i componenti delle sospensioni (il 45% di quella posteriore è in alluminio), i parafanghi, i cofani e le portiere, mentre l’albero di trasmissione, che porta la motricità al differenziale posteriore, è in realizzato in materiale composito con fibra di carbonio. Questa soluzione, unica sul mercato, permette una riduzione di peso di circa 15 kg delle masse rotanti, a vantaggio anche dell’inerzia del powertrain in fase di accelerazione.

Componenti della sospensione ANTERIORE (materiali e metodo di realizzazione)
Componenti della sospensione POSTERIORE (materiali e metodo di realizzazione)

Tutto il resto della scocca è costruita in acciaio alto resistenziale e in materiale composito. Nella variante più leggera, ovvero con motore turbo diesel 2.2 e cambio manuale, Giulia ferma l’ago della bilancia a soli 1374 kg a secco, dimostrandosi nettamente più leggera della concorrenza. Se si sceglie la trazione integrale Q4, l’aumento complessivo di peso del sistema, alberi laterali e olio inclusi, è inferiore a 50 kg, un altro valore di riferimento nel segmento.


SOSPENSIONI AVANZATE

La capacità delle sospensioni di mantenere costanti gli angoli caratteristici delle ruote, in qualsiasi condizione di marcia, è certamente l’arma vincente per le doti dinamiche di Giulia.

Sospensione anteriore a quadrilatero alto (lato sx). 1- I due bracci superiori sono montati in alto rispetto al portamozzo. 2- Montante a collo d’oca in alluminio 3- e 5- Braccetti inferiori. 4- Braccetto di sterzo.

All’avantreno, troviamo una sospensione a doppio braccio oscillante, anziché la più canonica McPherson, che caratterizza la quasi totalità delle vetture rivali del segmento D. Il braccio superiore è installato più in alto rispetto al portamozzo, tramite un montante a collo d’oca in alluminio. Questa soluzione permette al braccio superiore di mantenere la funzione portante (che nello schema McPherson è affidata al gruppo molla-ammortizzatore) nonché di controllo di camber, proprio come avviene nella sospensione a quadrilatero deformabile, ma con una maggiore compattezza. Il braccio inferiore è invece sdoppiato, con due punti di attacco sul portamozzo, questo fa si che si tratti di una sospensione con asse di sterzo semi-virtuale.

Il collegamento inferiore della sospensione anteriore è realizzato tramite due braccetti 1- e 2-, creando una cerniera virtuale. Ciò fa si che l’inclinazione dell’asse di sterzo vari a seconda dell’angolo di sterzo. (asse di sterzo semi-virtuale)

“Virtuale” perché non passa tramite due cerniere fisiche, ma tramite una cerniera fissa (quella superiore) e una cerniera che è il punto di intersezione dei prolungamenti dei due braccetti inferiori, punto che è variabile a seconda dell’angolo di sterzo. “Semi” perché la cerniera virtuale è solo quella inferiore. Con questa soluzione la cerniera virtuale inferiore è molto vicina al centro ruota (cosa impossibile con una cerniera fisica), riducendo drasticamente il braccio a terra trasversale, cioè la distanza tra il punto di intersezione del prolungamento dell’asse di sterzo con il terreno e il centro del battistrada. Questo comporta quindi una minore sensibilità del volante alle irregolarità della strada e alle frenate (effetto filtrante), essendo minore il braccio di forza che agisce sulla ruota. Tale riduzione si potrebbe ottenere riducendo la lunghezza del braccio superiore, ma con lo svantaggio di una variazione di campanatura troppo sensibile alle sconnessioni. Inoltre, un altro vantaggio è la possibilità di controllare il valore di incidenza (caster) e quindi il braccio a terra longitudinale, in funzione dell’escursione della sospensione, ottimizzando la rapidità e la precisione, per ogni angolo di sterzata, creando un vero e proprio sterzo “ad alta definizione”.

Andamento del braccio a terra longitudinale. A differenza di una sospensione convenzionale, tramite il braccio inferiore sdoppiato, il suo valore rimane molto più costante al variare dell’angolo volante, con la conseguenza di uno sterzo molto più lineare nella risposta.

Al posteriore, vi è una soluzione di tipo multilink, detto Alfa LinkTM , brevetto esclusivo di Alfa Romeo. Il braccio inferiore è in grado sia di svolgere la funzione di contenimento della convergenza in curva, che garantire un’ottima flessibilità in senso longitudinale, a vantaggio del comfort di marcia. Per questo motivo, Alfa Romeo chiama il sistema a quattro bracci “e mezzo”. Complessivamente  Alfa LinkTM  permette un controllo molto accurato del movimento della ruota, i cui angoli nei tre piani rimangono pressoché invariati, durante l’escursione verticale della sospensione. La sospensione detiene il primato nel segmento sia per quanto riguarda l’ingombro longitudinale, che è il più compatto, permettendo di aumentare lo spazio disponibile per i sedili posteriori, sia per il valore di rigidità laterale, a vantaggio della tenuta di strada. Per regolare la convergenza o la campanatura, è possibile utilizzare un dispositivo brevettato che permette di mantenere invariati i punti rigidi della sospensione. In questo modo non viene modificato il comportamento elasto-cinematico della sospensione in seguito alla regolazione degli angoli statici.

Braccio inferiore della sospensione posteriore Alfa Link (TM) (lato dx).
1- e 2- Le due cerniere sul telaietto di supporto fissato al telaio.
3- Cerniera fissata al portamozzo.
4- Punto di ancoraggio dell’ammortizzatore (separato dalla molla).
5- Una bielletta è fissata a uno dei due bracci superiori. La sua funzione in particolare è quella di contrastare la rotazione del montante sotto carichi longitudinali (frenata, accelerazione).
Sospensione posteriore. In evidenzia il dispositivo (brevettato) per la regolazione della convergenza. Questa avviene tramite un eccentrico inserito all’interno del punto di attacco del braccio di controllo della convergenza (toe-link). La soluzione permette di mantenere invariata la sua lunghezza e quindi non variare il comportamento elasto-cinematico della sospensione.

Sono disponibili, come optional, gli ammortizzatori attivi che, grazie a una strategia di controllo integrata nell’unità CDC, sono in grado di variare la forza di smorzamento, in relazione alle condizioni della strada e alla scelta della modalità di guida da parte del guidatore. Con essi si ha la possibilità di diminuire il valore di beccheggio dinamico in frenata e di ridurre al minimo il gradiente dinamico di rollio e i moti di cassa, a vantaggio anche del comfort di marcia.

Campo di lavoro delle sospensioni attive (optional disponibile con il Pack Performance), che sono in grado di variare lo smorzamento sia in compressione che in estensione.

TRAZIONE INTEGRALE Q4

Anche se ne conserva il nome storico, la nuova trazione integrale Q4 non ha niente a che vedere con quella che equipaggiava le precedenti Alfa Romeo: è un sistema di ultima generazione, con logica di tipo torque-on-demand, pensato per aumentare la trazione e la stabilità direzionale in curva, senza sacrificare l’agilità dell’auto, né minarne la leggerezza. Il cuore di Q4 è un ripartitore elettro-idraulico in uscita dal cambio, chiamato scatola di rinvio attiva o ATC, che comprende una trasmissione a catena con lubrificazione a sbattimento (soluzione che garantisce silenziosità e affidabilità) e una frizione multi-disco, comandata elettronicamente.

Vista dal basso del sistema Q4:
1- Scatola di rinvio (ATC – active tranfer case) cuore del sistema a trazione integrale Q4.
2- Albero laterale che porta la motricità al differenziale anteriore.
3- Gabbia di protezione dagli urti.
4- Albero di trasmissione in fibra di carbonio, collegato al differenziale posteriore.

La coppia, normalmente trasmessa all’asse posteriore, viene vettorializzata all’anteriore solo quando richiesto, in base a una logica di funzionamento che si basa su tantissimi parametri rilevati tramite sensori, come le condizioni di aderenza, la velocità del veicolo, la posizione dell’acceleratore. La ripartizione massima ottenibile è di 50:50, con un tempo di trasferimento all’asse anteriore inferiore ai 150 millisecondi. La coppia viene modulata in modo preciso e continuo, senza che il guidatore se ne accorga; nonostante la sua raffinatezza, si tratta di un dispositivo molto robusto, che è in grado di inviare fino a 1200 Nm al pignone del differenziale anteriore e può resistere a un utilizzo intenso, come la pista, senza che sia previsto alcun tipo di scambiatore termico esterno. Completa il sistema Q4 il differenziale anteriore, efficiente e leggero: pesa solamente 12 kg, nonostante sopporti fino a 4000 Nm di coppia sulla corona esterna.

ATC – Active Transfer Case con attuazione integrata e rinvio a catena. La lubrificazione è in bagno d’olio, per massimizzare l’affidabilità (non c’è una pompa di lubrificazione) e la leggerezza costruttiva. Inoltre, non sono previsti scambiatori termici esterni.
Differenziale POSTERIORE autobloccante meccanico Q2
Differenziale ANTERIORE (pesa soltanto 12 kg ed è in grado di supportare fino a 4000Nm sulla corona esterna)

BRAKE BY WIRE – IBS

Giulia ha in dote un’altra innovazione a livello mondiale: si chiama Integrated Brake System (Continental MKC1) e sostituisce il classico sistema composto da pompa e servofreno, con un moderno sistema di brake by wire. Esso disaccoppia il pedale del freno dal circuito idraulico e il feedback restituito sul piede è realizzato tramite software, con i seguenti vantaggi:

  • riduzione del peso di quasi il 50% rispetto al sistema convenzionale con servofreno a depressione (6kg contro 9-10kg)
  • totale assenza di vibrazioni sul pedale, anche quando si è vicini al bloccaggio.
  • corsa costante del pedale per una data decelerazione in qualsiasi condizione, anche in caso di surriscaldamento dell’impianto, per esempio durante l’utilizzo intenso in pista
  • possibilità di variare la pressione esercitata su ogni ruota, fungendo così da raffinato ripartitore di frenata, che dialoga anche con i sistemi di controllo di stabilità.
  • possibilità di impostare logiche di sicurezza, come ad esempio un incremento della forza frenante quando sul pedale del freno viene percepita una frenata di emergenza.
  • possibilità di personalizzare il feedback sul pedale, a seconda della modalità di guida impostata dal guidatore tramite il DNA.
Sistema IBS. Esso disaccoppia il pedale del freno dal circuito idraulico e il feedback restituito sul piede è realizzato tramite software.

Il sistema è composto di tre moduli, collegati tra di loro. Il primo modulo è l’interfaccia con il pedale del freno: ricevendo l’input dal pedale, è in grado di determinare, tramite sensori di posizione e celle di carico, la corsa e la forza applicata dal guidatore, istante per istante. Il secondo modulo consiste in un motore elettrico, comandato dalla centralina elettronica e accoppiato a una vite a ricircolo di sfere. Esso trasforma il proprio moto rotatorio in un moto lineare, utilizzato per spingere un pistone, che crea la forza idraulica. Il terzo modulo, alimentato dalla forza idraulica prodotta dal pistone, consiste in un distributore dal quale partono quattro linee idrauliche, che giungono in modo indipendente alle quattro pinze freno. Ogni linea è dotata di valvole elettro-attuate in grado di variare la pressione esercitata su ogni singola ruota.

Differenza di peso (e di ingombro) tra un sistema frenante convenzionale (con servofreno a depressione e pompa del vuoto) e l’innovativo IBS, montato di serie su Giulia

RIFERIMENTO PER LA GUIDA

La berlina premium di Alfa Romeo è senza dubbio il riferimento in termini di handling nel segmento D. Il suo comportamento di guida è neutro, si avverte l’agilità e allo stesso tempo un perfetto bilanciamento tra i due assi, con un anteriore diretto e lineare nella risposta, a qualsiasi angolo di sterzo. Queste caratteristiche sono state raggiunte adottando soluzioni tecniche sofisticate e ottenendo una leggerezza costruttiva che fa invidia a molti competitor. Giulia si approccia a un pubblico dal palato fine, che è ancora alla ricerca di quelle doti di guida e di sofisticatezza meccanica, che purtroppo sembrano essere passate in secondo piano nell’attuale panorama automobilistico, ma che tanto richiamano alla tradizione della casa del biscione, che finalmente ha ritrovato la propria identità.