Trucks
La modalità di sterzata dei veicoli ha influito sull'evoluzione della storia automobilistica. Nato come singola leva sviluppata durante il XIX secolo, lo sterzo ha subito numerose modifiche nel corso del tempo, fino ad assumere la sua configurazione attuale. Un altro importante perfezionamento è il servosterzo idraulico, un sistema di supporto che ha assunto sempre maggiore importanza con l'aumento delle dimensioni e del peso dei veicoli. Il passo successivo di questo processo di sviluppo è stato finalmente compiuto con lo Sterzo dinamico Volvo.
"Alle basse velocità, un veicolo a pieno carico risulta così manovrabile da consentire di sterzare con un dito. Durante la guida in autostrada, invece, il sistema di sterzata dinamica offre una stabilità direzionale senza paragoni", spiega Jan-Inge Svensson, uno dei responsabili del software del sistema presso Volvo Trucks.
Il sistema è basato su un meccanismo di sterzata meccanica classico, in cui il piantone collega il volante alla scatola dello sterzo. Un servosterzo idraulico produce la potenza necessaria per aiutare il conducente a far girare le ruote del veicolo. Ciò che distingue lo Sterzo dinamico Volvo dai sistemi di sterzata convenzionali è soprattutto il motore elettrico, azionato elettronicamente, montato sulla parte superiore della scatola dello sterzo.
Questo motore elettrico funziona insieme alla scatola dello sterzo. Alle basse velocità, il motore elettrico fornisce potenza aggiuntiva, aumentando considerevolmente la manovrabilità del veicolo. A velocità più elevate, invece, controlla la sterzata, rendendola più fluida.
All'inizio ritenevo che fosse assolutamente impossibile e che non avrebbe funzionato ma, grazie all'assistenza dei nostri esperti colleghi del reparto dedicato allo sviluppo delle cabine, abbiamo raggiunto l'obiettivo.
Il motore elettrico funziona in base ai segnali inviati da un'unità di controllo che contiene il cosiddetto generatore di referenza di angolo e rappresenta la "mente" dello Sterzo dinamico Volvo. Grazie ai sensori posizionati in diversi punti del veicolo, il sistema di gestione raccoglie informazioni relative al veicolo stesso.
"Questi sensori sono collocati in vari punti e combinano le rispettive misurazioni per creare un quadro completo di ciò che accade al veicolo. Rilevano, tra l'altro, la velocità del camion e la marcia, avanti o indietro, innestata", spiega Sten Ragnhult, responsabile dello sviluppo dell'hardware del sistema.
Un componente importante del sistema è il sensore del motore elettrico. Montato su una barra di torsione, misura la forza utilizzata dal conducente per ruotare il volante e l'angolo di sterzata. I dati raccolti determinano la reazione del sistema per ottenere una risposta dello sterzo perfetta.
Le informazioni che raggiungono l'unità di controllo vengono analizzate dal software del sistema, che invia quindi segnali di controllo al motore elettrico, per aiutare il veicolo a compensare le interruzioni registrate dai sensori. Tutto questo avviene in meno di un millisecondo e assicura una risposta ottimale dello sterzo.
Una funzione importante dell'unità di controllo è la funzione di compensazione linea retta. La posizione del motore elettrico in linea retta viene continuamente compensata e, di conseguenza, l'autista raramente è obbligato a eseguire regolazioni del volante per gestire le irregolarità della superficie stradale o gli spostamenti dovuti a venti laterali.
"Un esempio del tipo di situazione che può verificarsi è la frenata, quando l'attrito sul lato destro e su quello sinistro varia. In questi casi, il veicolo tenta di spostarsi lateralmente e le forze asimmetriche che si sviluppano tra gli pneumatici e la superficie stradale causano una rotazione del volante.
In parole semplici, Sterzo dinamico Volvo può essere paragonata a un filtro che migliora la situazione reale percepita dall'autista attraverso il volante. È evidente che un sistema di questo tipo non può essere ideato e realizzato in tempi brevi. Volvo Trucks ha infatti iniziato le operazioni di sviluppo otto anni fa.
"Abbiamo incontrato numerosi ostacoli. Una delle sfide più difficili per gli addetti ai sistemi meccanici è stata l'individuazione dello spazio fisico necessario per il motore elettrico all'interno della cabina. All'inizio ritenevo che fosse assolutamente impossibile e che non avrebbe funzionato ma, grazie all'assistenza dei nostri esperti colleghi del reparto dedicato allo sviluppo delle cabine, abbiamo raggiunto l'obiettivo", dice Sten Ragnhult con un sorriso.
Tuttavia, ciò che ha richiesto maggiore impegno è stato lo sviluppo del sofisticato software del sistema. Grazie alla collaborazione, il team di sviluppo ha eseguito i calcoli necessari a garantire il corretto funzionamento dell'unità di controllo.
È meraviglioso poter sterzare con un solo dito in situazioni in cui, in passato, il controllo del volante richiedeva l'uso di entrambe le mani.
Il team è stato assistito da numerosi autisti che, con i loro test, hanno contribuito al successo del progetto. I conducenti hanno effettuato una serie di prove accompagnati dagli sviluppatori, allo scopo di scoprire qual era la risposta dello sterzo più apprezzata dai conducenti stessi.
"Abbiamo semplicemente consentito ai conducenti di testare un'ampia gamma di scenari caratterizzati da diverse risposte dello sterzo. Dopo aver raccolto e unito i dati, siamo riusciti a ricreare una risposta ottimale dello sterzo nel software dell'unità di controllo", spiega Jan-Inge Svensson.
Uno degli autisti che ha svolto un ruolo essenziale nella fase di sviluppo è stato Henrik Gustafsson, che opera nel settore del trasporto di legname. Ogni giorno guida il suo nuovo Volvo FH nelle fitte foreste svedesi. Le strade strette e fangose che le attraversano mettono a dura prova non solo le capacità professionali di Henrik, ma anche il veicolo.
"Guido questo camion in prova da un anno e partecipare alla fase di sviluppo è stato incredibilmente interessante e piacevole. Sono consapevole, ad esempio, che tutti i dettagli che individuo e segnalo contribuiranno a migliorare il veicolo a favore di tutti i clienti”.
Il veicolo di Henrik per il trasporto di legname pesa, a pieno carico, 60 tonnellate. Manovrare un camion come questo su strade strette e spesso accidentate è un lavoro stancante anche dal punto di vista fisico. Pietre e radici, anche le più piccole, vengono percepite e richiedono una correzione continua del volante, provocando un notevole affaticamento soprattutto delle spalle, della schiena e del collo di chi guida.
"Per un certo periodo ho guidato camion in Norvegia, dove le strade sono spesso strette e tortuose. Questo mi ha provocato un infortunio alla spalla sinistra, con fitte che si irradiavano a partire dalla scapola”.
Henrik ci racconta che, da quando ha iniziato a guidare il veicolo dotato di Volvo Dynamic Steering, il dolore è completamente scomparso.
"Ora riesco a guidare totalmente rilassato anche su strade dissestate. È meraviglioso poter sterzare con un solo dito in situazioni in cui, in passato, il controllo del volante richiedeva l'uso di entrambe le mani. Non percepisco nemmeno le buche presenti sulla strada, perché la compensazione effettuata dal sistema annulla ogni fastidio”.
Tuttavia, le strette strade nelle foreste non sono gli unici luoghi in cui Henrik ha rilevato una differenza concreta. Una combinazione del veicolo per il trasporto di legname a pieno carico presenta un baricentro che risulta particolarmente sensibile a strade dissestate e colpi di vento. Tuttavia, dato che il sistema compensa persino queste irregolarità, Henrik può guidare in totale relax anche su strade più ampie.
"Nella foresta, dove si guida lentamente, ciò che occorre è una durezza dello sterzo minima, che deve invece essere più elevata sulle autostrade. Il sistema regola la resistenza dello sterzo in base alla velocità del veicolo”, afferma. “Ho già deciso che il prossimo camion che acquisteremo dovrà essere dotato di Volvo Dynamic Steering”, conclude con un sorriso.