Efficienza nelle nuove trasmissioni
automobilistiche
Parma, 26 marzo 2010
MOTOPROPULSORE TRASVERSALE
La trasmissione permette il trasferimento di
potenza alle ruote modificando la coppia e la
velocità del motore.
La maggior parte dei motopropulsori nei veicoli a
trazione anteriore è disposta trasversalmente
all’asse di avanzamento della vettura.
La trasmissione manuale (MT), a diversi rapporti
discreti, è composta da una serie di ingranaggi
che realizzano le rapportature, innestabili tramite
sincronizzatori. Tale tipo di trasmissione è quella
ancora più diffusa in Italia ed in Europa.
Si tratta di un dispositivo
semplice, che permette di
trasmettere potenze anche
elevate
con
un
peso
contenuto e ad altissima
efficienza (fino al 98% a
potenza massima).
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MACROFAMIGLIE TRASMISSIONI AUTOMATICHE
Negli anni diverse tipologie di trasmissioni si sono affacciate sul mercato:
AMT
Trasmissione manuale con
attuazione “automatica” dell’innesto
a frizione e delle marce.
Le rapportature sono quelle
equivalenti al cambio manuale, ma i
cambi marcia sono ottimizzati dalla
centralina della trasmissione. E’ un
cambio ad alta efficienza intrinseca.
AT
Trasmissione automatica con
convertitore di coppia, innesti
delle marce con frizioni a
bagno d’olio e disposizione
dei rotismi epicicloidali in
serie.
Le rapportature possono
essere più numerose di un
cambio manuale (fino a 8). I
cambi marcia sono ottimizzati
dalla centralina trasmissione.
E’ un cambio a bassa
efficienza intrinseca.
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CVT
Trasmissione automatica con
convertitore di coppia, cinghia con
pulegge a raggio variabile per variare
“in modo continuo” la rapportature ed
ottimizzare lo sfruttamento del
motore.
E’ un cambio a bassa efficienza
intrinseca.
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EFFICACIA GLOBALE DEL POWERTRAIN
Consumo – vantaggio/svantaggio
vs cambio manuale [%]
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Cambi AT 4/5/6/7 marce
DCT wet
DCT dry
CVT
AMT
20
15
10
5
peggio
0
-5
meglio
-10
-15
40
80
120
Potenza motore [kW]
160
200
Elaborazione dati generali powertrain
da dati interni, fornitori e competitor
Si evidenzia come la bassa efficienza intrinseca di CVT e AT penalizzi l’efficienza globale. Il cambio DCT wet
migliora parzialmente rispetto al cambio automatico. Ma solo il cambio AMT e quello DCT dry (con frizioni a
secco) permettono di migliorare l’efficienza globale soprattutto per l’elevata efficienza intrinseca.
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Risultati cambio DCT in Modalità cambio manuale e Modalità cambio DCT
Velocità
Marcia
Regime
Coppia
motore
Consumo
istantaneo
Il ciclo NEDC, obbligatorio per l’omologazione in Europa, permette nel caso di cambio automatico (DCT
compreso) l’utilizzo di rapporti più lunghi e induce consumi minori (cerchi verdi). Tale approccio è comunque
limitato da un bilanciamento con guidabilità ed emissioni (soprattutto sui veicoli con motori diesel).
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Cambio C635 DCT
C635 manuale
C635 dry dual clutch
Fiat Powertrain Technologies ha sviluppato negli ultimi anni e iniziata recentemente la produzione di
un’innovativo cambio “dry” Dual Clutch (DDCT) che sfrutta il massimo di sinergia industriale con un omologo
cambio manuale, prodotto nel medesimo stabilimento.
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Cambio C635 DCT
Cambio C635 dry dual clutch
Coppia massima 350 Nm
Marce dispari
Marce pari
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Cambio C635 DCT
Marce dispari
Marce pari
Frizione normalmente aperta
Comandata in pressione
C
[Nm]
Frizione normalmente chiusa
Comandata in posizione
p
p [bar]
x
C
[Nm]
x [mm]
Il gruppo a doppia frizione
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Accelerazione
Longitudinale (m/s2)
Powershift cambi DCT
Cambio C635 dual clutch
Coppia massima 350 Nm
Cambio AMT
Accelerazione
Longitudinale (m/s2)
Cambio DCT
Cambio AT
Il cambio AMT nelle fasi di cambio marcia deve interrompere la trazione; invece il cambio DCT nelle fasi di
cambio marcia sfrutta lo slittamento delle frizioni per erogare potenza a terra. Il feeling per il guidatore è
ottimo.
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Macro sistemi DCT
Serbatoio idraulico
Il sistema di
potenza idraulico
e il modulo
d’attuazione
(CAM) del cambio
C635 DCT
Comando idraulico frizione dispari
Modulo di attuazione idraulico
Gruppo di potenza
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Macro sistemi DCT
Gruppo di potenza
1.
2.
3.
4.
5.
6.-10.
11.
12.
13.
Sensore di pressione frizione pari
Coperchio molla spola di selezione marce
Collegamento con l’accumulatore
Corpo valvole pressofuso in alluminio
Corpo attuatore pressofuso in alluminio
Elettrovalvole di comando
Collegamento con frizione pari
Collegamento con frizione dispari
Sensore posizione spola di selezione marce
1.
2.
Corpo idraulico attuatori
Forcelle
Modulo d’attuazione
(visto dall’interno
cambio)
Modulo d’attuazione
(visto dall’alto)
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Collegamenti logici TCU
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C635 DCT pronto per l’installazione
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