DALL'INDUSTRIA Dayco Europe
2a PUNTATA
CONTINUIAMO IL NOSTRO
VIAGGIO ALL'INTERNO DELLO
Sostenibilità
e innovazione:
un lavoro
d’orchestra
SVILUPPO DI NUOVE SOLUZIONI
PER LA CINGHIA DI
DISTRIBUZIONE, ACCOMPAGNATI
DA CARLO TRAPPOLINI,
28
NM
PROJECT MANAGER DAYCO,
CHE CI RIVELA I SEGRETI DI UN
“LAVORO D'ORCHESTRA” CIOÈ
DELLE COLLABORAZIONI CON
LE CASE AUTO PER LE
FORNITURE DI PRIMO IMPIANTO.
bisogna comunque che tutti i componentisti operino in concerto sotto la
guida di quel direttore d’orchestra che è il produttore
dell’auto.”
Dayco, da sempre impegnata anche sul fronte del
primo equipaggiamento,
ha messo a punto soluzioni
innovative e tecnologicamente all'avanguardia, sia per quanto
riguarda il controllo delle emissioni,
sia per i sistemi Stop&Start.
FORD E VOLKSWAGEN:
COLLABORAZIONI PILOTA
obiettivo è sempre quello di migliorare l'efficienza del sistema,
aumentando qualità e prestazioni sia per il singolo componente sia per
l'intero veicolo, diminuendo allo stesso
tempo costi di produzione e di esercizio.
Per questo spiegava nella scorsa puntata
Carlo Trappolini, project manager Dayco:
“lavorando su più fronti i benefici si moltiplicano. Se ogni componentista riesce a
ridurre anche di pochi grammi o frazioni
l’emissione di CO2, migliorando l’efficienza complessiva del veicolo, per la propria parte di competenza, il risultato complessivo su milioni di vetture diventa importante in termini di riduzione sia di costi sia di inquinamento.”
Da qui il paragone con il direttore d'orchestra : “per raggiungere i risultati richiesti
L’
Per Dayco il raggiungimento di questi
obiettivi ha significato aprire un fronte di
ricerca importante, essenzialmente incentrato sulla verifica del livello di tensioni,
sia statiche sia in esercizio, come ci spiega Trappolini: “La soluzione che abbiamo
proposto, ottenendo finora ottimi riscontri, riguarda nella maggior parte dei casi
l’uso di cinghie in olio, che possono essere installate su un motore progettato originariamente a catena, senza che il costruttore sia costretto ad apportare modifiche
importanti, ma semplicemente cambiando
le pulegge. In questo modo il sistema diventa di fatto intercambiabile con quello a
catena”.
È quello che è stato fatto, ad esempio, con
il motore Ford Lynx 1800 Diesel, nell’ambito di un progetto pilota scaturito d’intesa col costruttore e volto alla realizzazione di una alternativa alla soluzione a cate-
na. In questo caso, il motore in questione
presentava in origine un sistema di trasmissione caratterizzato da catena primaria in olio seguito da una cinghia dentata
tradizionale in cascata. Dayco ha fornito
un kit di pulegge, slitte e cinghia “in olio”.
Per questa soluzione Dayco è stata anche
premiata da Ford per il suo contenuto
d’innovazione nel 2008.
Un altro esempio di collaborazione particolarmente riuscita è il motore TDI Common Rail 1.6 L della Volkswagen, presentato durante il 30° International Vienna
Engine Symposium nel 2009. In questo
caso il sistema a catena destinato a essere
sostituito con cinghia riguardava il comando della pompa dell’olio. Grazie all’innovazione introdotta da Dayco, che ha
sviluppato una cinghia capace di lavorare
DALL'INDUSTRIA
senza tenditore direttamente immersa nell’olio, si è ottenuto un risparmio di energia
medio di circa 50W.
I vantaggi principali del passaggio dal sistema a catena a quello della cinghia a
olio, riassume Trappolini, sono dunque:
minori sollecitazioni, minori perdite energetiche e conseguentemente minore consumo, minore rumorosità, minore peso
complessivo del motore e infine minore
costo totale della trasmissione.
La valutazione del risparmio va in effetti
condotta sul motore complessivo: “Su un
totale di 150 grammi di emissioni – specifica Trappolini – il contributo sulla trasmissione è di circa 0,5-1 grammi, dunque dallo 0,4 allo 0,6 % del totale: ma
l’effetto va considerato nel suo aspetto sistemico, per cui il contributo di ogni componente, anche minimo, diventa fondamentale”.
sabile. Vista la riduzione degli ingombri
motore sotto il cofano ormai spinta al
massimo, sarebbe stato necessario ridisegnare tutta la vettura”.
Di conseguenza alcune case produttrici,
tra cui Fiat, BMW, Ford, Volkswagen,
hanno abbandonato l’idea, optando per
l’uso di motori elettrici di avviamento,
chiedendo ai produttori di queste componenti di potenziarli in modo da garantire
maggiore affidabilità (un numero dieci
volte superiore di avviamenti).
“Altre case automobilistiche invece – precisa Trappolini – hanno preferito per varie
ragioni rimanere fedeli al sistema a cinghia, che garantisce un avviamento più
rapido e silenzioso”. La PSA, ad esempio, proprio grazie al contributo Dayco,
STOP&START,
UNA SFIDA RIUSCITA
Sempre nell’ottica prioritaria di una progressiva riduzione dei consumi e delle
emissioni inquinanti è stato varato il progetto “Stop&Start”, altro fronte di ricerca
estremamente interessante.
Anche qui il punto di partenza è la direttiva comunitaria di riduzione delle emissioni inquinanti. In quest’ottica si collocano i
sistemi che consentono di spegnere il motore della vettura ogni volta che questa è
ferma. Ne è emerso un progetto estremamente sfidante e complesso, preceduto da
un lungo percorso di definizione di esigenze e obiettivi specifici da parte delle
case automobilistiche.
“Una possibilità per assolvere a questa
funzione - spiega Trappolini - è l’adozione di alternatori in grado di assolvere alla
doppia funzione di caricare la batteria, assorbendo energia in modo quindi “passivo”, e di riavviare il motore, attraverso la
cinghia accessori, funzionamento “attivo”. Seguendo i criteri di progetto per i
componenti esistenti è stato verificato che
a causa delle forti sollecitazioni che si producono nella fase di avviamento mediante
alternatore, si sarebbe dovuto adottare una
cinghia di larghezza circa il doppio di
quella comunemente usata. Cosa impen-
al termine di un lungo percorso comune
di ricerca e di confronto, ha mandato in
produzione un sistema di avviamento alternatore a doppia funzione (“attivo”
“passivo”) più cinghia. Come precisa
Trappolini “abbiamo adottato una cinghia di larghezza tradizionale, opportunamente ottimizzata, e accoppiata a un
sistema di tensionamento in grado di
gestire la corretta funzionalità della fase di avviamento, che come si è detto
produce intense sollecitazioni su tutti i
componenti”.
Il sistema Dayco, regolarmente brevettato, permette di ottenere una serie di vantaggi sia in fase di funzionamento tradizionale (definito “passivo”), dove è il
motore a dare impulso all’alternatore,
sia nella fase inversa di avviamento, in
cui è il motore ad assorbire potenza dall’alternatore. Questo grazie a un funzionamento che si basa non più sull’inversione, bensì sul mantenimento di equilibrio tra i rami cinghia in entrata e in
uscita rispetto all’alternatore: anziché
avere uno o due tenditori sui rami, il dispositivo di tensionamento mette in
connessione i due rami della trasmissione a monte e a valle dell’accessorio che
assorbe potenza.
“In pratica – spiega Trappolini – il sistema trova da sé il suo equilibrio. Nel sistema tradizionale all’aumento delle forze
sul ramo a valle corrisponde un allentamento di tensione su quello a monte: nell’inversione che avviene durante la fase di
avviamento l’uso di un tensionamento
tradizionale provocherebbe sollecitazioni
eccessive fino alla rottura del componente. Il sistema Dayco è invece disegnato
geometricamente in modo che si crei in
ogni momento un equilibrio di forze tra i
due rami”.
Fulcro di questo dispositivo auto-equilibrante
è la connessione rigida delle pulegge.
Il progetto è un esempio di come l’attività
R&D spesso segua dei percorsi inattesi,
per cui la messa a punto di una soluzione
innovativa, ricercata magari per esigenze
esterne, a sua volta innesca un meccanismo virtuoso di ulteriore innovazione,
portando il processo di ricerca verso risultati più avanzati e inattesi di quelli previsti. Anche nel caso del sistema
Stop&Start spiega Trappolini: “quello
che è nato come un progetto di pura ottimizzazione dell’esistente si è gradualmente trasformato in un percorso di ricerca a sé stante, verso sistemi sempre più
“smart” e intelligenti”.
“In conclusione - dichiara Trappolini possiamo affermare che Dayco ha maturato nel corso degli anni una profonda conoscenza dei sistemi di trasmissione di
potenza, diventando leader del mercato
OE come fornitore dell’intera gamma dei
componenti della trasmissione. Questa
leadership ci consente di scegliere, di
progetto in progetto, le specifiche tecniche dei singoli componenti in modo da
ottimizzare il comportamento globale
della trasmissione”.
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