Sterzo a offset zero

Lo sterzo a offset zero descrive una geometria dell'avantreno in cui l'asse di sterzo, prolungato verso il basso, interseca il manto stradale esattamente al centro dell'impronta a terra dello pneumatico. La distanza orizzontale tra quel punto di intersezione e il centro dell'impronta è nota come raggio di sterzata a terra (scrub radius), e in un assetto a offset zero tale distanza è nulla. Questa configurazione serve a evitare che le forze generate allo pneumatico si ripercuotano sullo sterzo come momenti di disturbo, cosa particolarmente preziosa sulle auto a trazione anteriore, dove le stesse ruote tirano e sterzano insieme.

La geometria è determinata dall'inclinazione e dalla posizione dell'asse di sterzo rispetto alla ruota. Su un montante MacPherson l'asse corre dall'attacco superiore del montante fino allo snodo sferico inferiore, mentre in uno schema a doppio braccio oscillante passa per gli snodi sferici superiore e inferiore. Combinando un'adeguata inclinazione del montante (l'inclinazione verso l'interno dell'asse) con l'offset della ruota e la larghezza del cerchio, i progettisti fanno sì che l'asse buchi il terreno al centro dell'impronta. Poiché le forze longitudinali di frenata o trazione agiscono proprio attraverso quel punto, non producono alcun momento rotatorio attorno all'asse di sterzo e non possono quindi tirare il volante.

Per chi guida, il vantaggio pratico è uno sterzo calmo e prevedibile. In un'auto potente a trazione anteriore, una motricità diseguale tra le due ruote anteriori creerebbe altrimenti il torque steer, ossia il volante che tira in forte accelerazione; con un raggio di sterzata prossimo allo zero quel tiraggio è in larga parte annullato. Lo stesso vale in frenata: se una ruota anteriore fa più presa dell'altra, magari perché un lato è sul ghiaccio o ha uno pneumatico sgonfio, lo squilibrio non strappa l'auto fuori traiettoria, il che migliora sensibilmente la stabilità in rettilineo durante una frenata d'emergenza.

I progettisti possono scegliere un raggio di sterzata positivo, negativo o nullo, e ciascuno ha i suoi impieghi. Il raggio positivo offre più ritorno di informazioni e auto-centratura, ma trasmette più disturbi; il raggio negativo è talvolta studiato di proposito affinché uno squilibrio di frenata sterzi in realtà l'auto verso il rettilineo, proprietà di sicurezza utile sfruttata sui circuiti frenanti a diagonale. L'offset zero autentico si colloca tra questi come compromesso neutro che minimizza il ritorno di informazioni senza contro-sterzare attivamente.

Nella pratica la cifra esatta è un compromesso, e uno zero davvero perfetto si mantiene di rado lungo l'intera escursione delle sospensioni e dell'angolo di sterzo, poiché la geometria cambia man mano che la ruota sale, scende e gira. Montare cerchi con l'offset sbagliato, pneumatici più larghi o distanziali aftermarket sposta l'impronta verso l'esterno e reintroduce il raggio di sterzata, ed è per questo che simili modifiche possono far riemergere il torque steer e il tiraggio in frenata che il costruttore aveva eliminato in fase di progetto.

Il concetto è alla base del comportamento del moderno sterzo a cremagliera ed è strettamente legato alla taratura dello sterzo elettrico, poiché il software di assistenza deve tenere conto dei piccoli momenti residui che la geometria lascia. È un elemento fondamentale della geometria delle sospensioni sugli avantreni a montante e collabora con incidenza e campanatura nel determinare come l'auto tiene la traiettoria, si centra e risponde al volante.