Concept innovativo da ZF per veicoli ibridi a trazione anteriore

ZF, il colosso di Friedrichshafen del settore delle trasmissioni, lancia un concept innovativo per l’ibridazione di veicoli a trazione anteriore con motore trasversale denominato eAMT (electrified Automated Manual Transmission).

Il concept integra in un unico sistema l’assale elettrico (eVD) e il cambio manuale automatizzato (AMT) dell’azienda. L’attuatore del cambio e l’asse posteriore elettrico operano insieme in modo intelligente. In questo modo, il concept eAMT non mostra più alcuna interruzione della forza di trazione.

Il motore elettrico supera l’interruzione nell’accelerazione dell’AMT, grazie alla sua progettazione. Oltre alle funzioni ibride di guida elettrica, recupero dell’energia e sovralimentazione, eAMT offre la trazione integrale elettrica. Un software ZF gestisce il collegamento in rete e il coordinamento di motore a combustione, motore elettrico e cambio automatizzato.

Per l’ibridazione di veicoli a trazione anteriore, da piccoli a compatti, per i quali le vendite sono molto sensibili al prezzo, le maggiori sfide sono rappresentate dai costi e dagli oneri di sviluppo aggiuntivi, oltre a quelle dovute ai limiti imposti dallo spazio di installazione.

Con eAMT, ZF ha sviluppato un sistema per valorizzare al massimo la trazione ibrida plug-in nei veicoli a trazione anteriore con motore trasversale – ha affermato Norman Schmidt-Winkel, sviluppatore operativo di trasmissioni elettriche di ZF. Ciò aumenta la flessibilità per i costruttori di veicoli, che possono sviluppare sulle piattaforme esistenti trazioni convenzionali o ibride plug-in. Il concept ZF integra all’interno di una sola unità un cambio manuale automatizzato con un sistema di assale elettrico sull’asse posteriore. L’automazione di cambi manuali per i veicoli nei quali, per motivi di peso, spazio di installazione o costi, i cambi automatici non sono realizzabili, rappresenta una buona possibilità per migliorare sensibilmente il comfort e l’efficienza per il conducente, poiché non è più necessario innestare la frizione o cambiare marcia.

Grazie alla trazione elettrica e alla gestione intelligente della trazione, con eAMT la comodità dell’utilizzo del cambio e le performance sono pressoché equiparabili a quelle dei cambi con convertitore di coppia o a doppia frizione, che hanno costi superiori. Non appena l’AMT si disinnesta per cambiare marcia, nei cambi manuali automatizzati si determina un’interruzione della forza di trazione causata dal modo in cui sono progettati. Il nuovo eAMT compensa quasi completamente questa breve interruzione nell’accelerazione con la funzione Traction Torque Support. La trazione elettrica sull’asse posteriore supera l’interruzione con l’inserimento di una coppia al momento opportuno.

Un veicolo di prova con eAMT di ZF basato su un SUV compatto evidenzia la bontà del bilanciamento di forze tra motore anteriore a combustione, cambio automatizzato e trazione elettrica posteriore in applicazioni nel mondo reale.

Il conducente non percepisce assolutamente nulla della complessità delle sequenze del sistema e dei processi di controllo che avvengono in background – afferma Schmidt-Winkel. In fase di accelerazione, si percepiscono solamente i vantaggi di un aumento massimo della velocità e senza scatti, conosciuto in precedenza solo in veicoli ibridi molto più cari con cambi più elaborati. Abbiamo inoltre utilizzato il potenziale del sistema eAMT per numerose altre funzioni che aumentano l’efficienza e la sicurezza di guida.

Spinta e trazione elettrica dal posteriore

La trazione elettrica sull’asse posteriore non supporta solamente i cambi marcia: si innesta automaticamente e rapidamente come in fase di sorpasso, quando è richiesta una spinta maggiore, o su tratti scivolosi, quando occorre la trazione integrale.

ZF, inoltre, ha dimensionato il motore elettrico nel veicolo di prova in modo talmente potente da poter muovere il SUV anche da solo. Questo si può quindi muovere in modo completamente elettrico e senza emissioni locali.

La modalità di funzionamento di eAMT è particolarmente adatta per gli spostamenti in città, per la marcia lenta in caso di ingorghi e per tutte le manovre, compresi i parcheggi. eAMT consente, viceversa, anche il veleggio, ovvero lo scivolamento in avanti a risparmio energetico con il motore a combustione disinserito. Questa funzione utilizza il motore asincrono (ASM) nel posteriore. Quest’ultimo ruota senza resistenza e in modo differente rispetto al motore sincrono a magneti permanenti (PMSM) fino a quando il sistema di gestione dell’ibrido non lo aziona.

L’ibrido plug-in offre anche caratteristiche note quali lo start-stop e il recupero dell’energia. Con eAMT, le funzionalità dei prossimi ibridi plug-in e le performance dei loro motori elettrici potranno essere liberamente scelte dai produttori.

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