stèrzo

Lessico

sm. [sec. XVII; dal longobardo sterz, manico dell'aratro].

1) Non comune, sterzata.

2) L'insieme di organi di un veicolo che consentono di variare l'orientamento delle ruote direttrici anteriori e quindi la traiettoria del veicolo stesso.

Tecnologia: caratteristiche generali

Lo sterzo deve assolvere alcune funzioni fondamentali come la stabilità, la reversibilità e la fissità. La stabilità è la condizione per cui i cinematismi di comando e di accoppiamento delle ruote non devono subire spostamenti reciproci diversi da quelli previsti dal costruttore; questa è in rapporto con la reversibilità che è la caratteristica di uno sterzo, che, abbandonato dopo una curva, tende a ritornare nella posizione centrale riportando il veicolo a descrivere una traiettoria rettilinea. Per fissità si intende la funzione svolta dal cinematismo dello sterzo che mantiene le ruote direttrici con lo stesso orientamento, comunque vengano spostate le ruote dalle condizioni del carico e/o dalle asperità della strada. Il cinematismo dello sterzo comprende un insieme di elementi che servono a stabilire il collegamento tra gli organi di comando e il sistema di accoppiamento delle ruote anteriori direttrici, il quale ha il compito di attuare i corretti angoli di sterzata impostati dalla guida, evitando al massimo lo strisciamento dei pneumatici sul terreno. Elemento fondamentale di ogni sistema di sterzo è il “fuso a snodo”, costituito da due perni snodati collegati rigidamente fra loro: quello verticale è ancorato alla struttura del veicolo e intorno a esso avviene la rotazione per la sterzatura; quello orizzontale, collegato alla ruota, ne consente il movimento di rivoluzione; il fuso a snodo permette di rendere indipendenti fra loro i movimenti delle sospensioni da quelli del cinematismo dello sterzo evitando che qualsiasi sollecitazione di rollio, beccheggio o verticale possa provocare effetti sterzanti non voluti, pericolosi per la tenuta di strada della vettura.

Tecnologia: il cinematismo di comando

È fissato rigidamente alla struttura del veicolo e comprende un volante di guida, il cui diametro varia in media da 35 a 55 cm secondo il tipo di vettura, che è solidale con un piantone, costituito da più barre d'acciaio unite fra loro da giunti, il quale serve a mettere in movimento il dispositivo che aziona il cinematismo di collegamento delle ruote (scatola guida o scatola sterzo);- sia il volante, sia il piantone sono generalmente a struttura deformabile onde ridurre al minimo possibili traumi al guidatore in caso di urto violento contro di essi. Varie sono le soluzioni meccaniche per realizzare scatole guida efficienti; con elevati rapporti di trasmissione per amplificare lo sforzo del guidatore, reversibilità che permetta il riallineamento spontaneo delle ruote cessata l'azione sterzante, bassa usura che mantenga i giochi delle parti in contatto entro limiti accettabili; quelle più usate sono a vite senza fine e madreviteoppure settore di ruota elicoidale, vite globoidale e rullo, pignone e cremagliera. Il sistema che presenta un buon comportamento medio sotto ogni punto di vista, e che è costruttivamente molto semplice e di basso costo, è quello con pignone e cremagliera: un pignone cilindrico solidale con il piantone ingrana con un'asta dentata (cremagliera), scorrevole entro la scatola guida, i cui estremi sono accoppiati al cinematismo di collegamento delle ruote tramite leve a snodo; poiché non permette elevati rapporti di trasmissione è adatto soprattutto per vetture leggere o per quelle in cui si voglia realizzare una sterzatura rapida con piccoli movimenti del volante; ciò lo rende molto idoneo all'abbinamento con un servomeccanismo.

Tecnologia: il cinematismo di accoppiamento delle ruote

Deve consentire gli spostamenti voluti delle ruote direttrici senza subire deformazioni e senza essere influenzato dalle sollecitazioni indotte dalle sospensioni, rispetto alle quali i suoi movimenti devono restare indipendenti onde evitare azioni sterzanti non volute dal guidatore; allo scopo i fusi a snodo delle due ruote sono collegati fra loro mediante un “quadrilatero articolato” costituito da leve e tiranti con articolazioni sferiche e/o cilindriche e da una barra di accoppiamento e/o una barra stabilizzatrice, mentre i bracci oscillanti della sospensione sono collegati a dei perni di sterzo a snodo sferico. Negli automezzi pesanti, il quadrilatero articolato è costituito dall'assale, da una traversa di accoppiamento delle ruote, dalle leve e dai perni di sterzo che sono accoppiati ai fusi a snodo e, di necessità, inclinati; nelle autovetture che adottano una sospensione a barre di torsione questa costituisce praticamente il quadrilatero articolato e sono presenti una o due leve di azionamento collegate alla scatola guida; in ogni tipo di soluzione, il dispositivo assicura sempre la simultaneità dello spostamento delle due ruote direttrici e la correttezza del loro angolo di sterzata. I rimorchi hanno un dispositivo dello sterzo molto semplice e per sterzare si fa ruotare direttamente tutto il treno delle ruote direttrici attorno a un asse centrale per mezzo del timone ancorato alla motrice. Nei mezzi cingolati non esiste lo sterzo in quanto il cambiamento di direzione si realizza riducendo la velocità del cingolo interno alla curva; altro metodo semplificato per sterzare è di sdoppiare i comandi del circuito frenante destro e sinistro, ma in questo modo il raggio di curvatura è funzione del coefficiente di attrito del cingolo sul suolo. Per migliorare la guidabilità di questi mezzi, a valle del differenziale, verso i singoli cingoli, sono interposti dei cinematismi molto simili a cambi automatici che, variando opportunamente il rapporto di trasmissione per ogni cingolo, fanno sterzare il veicolo; inoltre, facendo girare un cingolo in avanti e uno in retromarcia il veicolo ruota su se stesso.