L'esuberanza e la forma atletica della 4C si devono a molte sofisticate soluzioni tecniche, che l'ultima nata di casa Alfa Romeo, costruita artigianalmente nelle Officine Maserati di Modena, trasmette subito con la linea aggressiva. È frutto anche di un accurato studio aerodinamico (il Cx di 0,34 è il migliore fra le vetture con carichi deportanti) mirato anche a garantire l'ottimale raffreddamento del vano motore, posteriore.
Quest'ultimo alloggia l'evoluzione del motore di 1,8 litri, turbo e a iniezione diretta di benzina, della Giulietta Quadrifoglio Verde che vanta una potenza incrementata a 240 cv e una coppia di 350 Nm, abbinato al cambio a doppia frizione TCT a 6 marce. Sistemato in posizione centrale, genera una vettura a trazione posteriore che gratifica gli appassionati della guida e contribuisce a contenere il peso, grazie al fatto che scarica direttamente la potenza alle ruote senza l'ausilio di organi "accessori". Un capitolo costituito anche dall'assenza del servosterzo.
Proprio la corporatura light della 4C è l'artefice principale dell'esuberanza della vettura, impressa anche un rapporto peso/potenza inferiore a 4/cv grazie alla massa a secco di 895 kg. Un valore su cui si riflette, soprattutto, la scelta di utilizzare materiali come alluminio, acciaio, Smc (Sheet oulding compound), un composito a bassa densità e alta resistenza e fibra di carbonio. Quest'ultima costituisce il 25% del volume della vettura, in quanto impiegata per la realizzazione della scocca (realizzata dall'Adler Plastic con le medesime tecnologie e lavorazioni utilizzate per le monoscocche delle Formula 1) il cui peso è di soli 65 kg. A questa struttura sono ancorate sospensioni con architetture a triangoli sovrapposti per l'avantreno e un'evoluzione dello schema McPherson per il retrotreno che integrano un assetto composto anche da cerchi ruota differenziati sui due assali e per il quale è previsto come optional un kit con specifica taratura per ammortizzatori e barra antirollio posteriore. Fra le innovazione che debuttano con la 4C c'è anche l'evoluzione del sistema Dna - influisce su rsiposta di motore, cambio e sistemi di gestione del dinamismo - che integra la nuova modalità Race che include anche la funzione Launch Control.
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