Ackermann

Per riuscire a cambiare direzione in modo continuo e senza trascinamento, le ruote anteriori di un veicolo, quando percorrono una curva, devono essere sterzate con angoli leggermente diversi.

La ruota interna, infatti, percorre una circonferenza di raggio più stretto e, se si vuole che non si verifichino strisciamenti nel contatto ruota - terreno, deve essere sterzata con un angolo maggiore rispetto al corpo dell'auto (basta pensare al modo in cui gli atleti che partecipano ad una gara di corsa sui 400 metri sono scaglionati al momento della partenza per rendersi conto di questa necessità). Questa differenza diventa ancora più grande al restringersi della curva.

I progettisti delle auto riescono ad ottenere questo risultato predisponendo la geometria dello sterzo in base al sistema a quadrilatero articolato denominato quadrilatero di Ackermann, dal nome del tecnico tedesco Rudolf Ackermann; il sistema è anche conosciuto con il nome di quadrilatero di Jeantaud, dal nome del tecnico francese Charles Jeantaud che nel 1878 ne realizzò una prima versione.
Il principio di Ackermann afferma che, quando un veicolo effettua una sterzata, le linee immaginarie ad angolo retto rispetto al piano di mezzeria delle ruote devono incontrarsi in uno stesso punto, il cosiddetto punto di istantanea di rotazione che è il punto attorno al quale la macchina sta effettivamente girando.

Per permettere alle ruote anteriori di spostarsi in base al principio di Ackermann, i bracci dello sterzo delle ruote anteriori sono inclinati in modo che due rette immaginarie passanti per essi si incontrino al centro dell'assale posteriore.

In realtà, le caratteristiche di tenuta di strada dei pneumatici consentono leggere variazioni rispetto ad una rigida applicazione del principio di Ackermann (che, comunque, rimane valido) e si utilizzano così dei meccanismi che producono un'ottima approssimazione della situazione ideale.
Un angolo di Ackermann pronunciato si traduce in un comportamento di guida dolce e prevedibile: la macchina percorrerà le curve con precisione, senza che le quattro ruote tirino verso direzioni diverse.
Un angolo minire, invece, da più direzionalità, specialmente nell'inserimento di curva, ma non è garantito che ogni tanto l'avantreno non "scappi" creando così un raggio di sterzata non uniforme.