Corso di Sistemi di Trazione Lezione 12 Powertrain

Corso di Sistemi di Trazione Lezione 12: Powertrain dei veicoli A. Alessandrini – F. Cignini – C. Holguin – D. Stam AA 2014 -2015

Argomenti • • • Schemi logici del powertrain di un veicolo Mappe motore Cosa sono le frizioni e come funzionano meccanicamente e come si modellano Cambi manuali, automatici e continui Differenziali

Obiettivi della lezione • Comprendere come sono costruite le trasmissioni dei veicoli e le tipologie maggiormente impiegate • Quali effetti hanno sulla dinamica di marcia le varie tipologie costruttive • Conoscere e saper leggere le mappe di consumo e di potenza di un propulsore

Che cos’è un veicolo per il corso • Le caratteristiche del suo sistema di trazione • Le resistenze che incontra e le forze che influiscono sul suo moto

Il sistema di trazione di un veicolo convenzionale MOTORE CAMBIO FRIZIONE RUOTE DIFFERENZIALE

Il motore: piani quotati del Fiat 1242 M. P. I. Lombardini 442 CRS (ELASIS) (Diesel Common Rail - 400 cc) P [cv] C. sp. [gr/(cv h)] 75 600 250 100% 6500 25% 1000 6500 Giri/min 25% Giri/min 1000

La frizione più comune per autoveicoli

Il modello fisico di frizione (Lucas)

Le equazioni che regolano il funzionamento della frizione In cui: Te = engine torque (Nm); e = velocità angolare del motore (rad/s); Ie = momento polare d’inerzia del motore (kgm 2); Tc = clutch torque (Nm); Tv = vehicle torque (Nm); v = velocità angolare del secondario (rad/s); Iv = inerzia del veicolo e delle parti rotanti ridotta al secondario (kgm 2).

Uno schema di cambio

Dettaglio degli alberi primario e secondario del cambio

Il cambio dell’Alfa 164

Il cambio dell’AUDI TT (Doppia Frizione)

La funzione del cambio (caratteristica meccanica di una Punto 75)

Il C. V. T. a cinghia Van Dhorn

La cinghia del CVT Van Dhorn

Il C. V. T. dello scooter

CVT Hayes

Principio di funzionamento del cambio Hayes

CVT a coni Fonte: Evans Friction Cone Hagley

La caratteristica meccanica (teorica) motore termico con trasmissione CVT

La caratteristica meccanica veicolo a trazione elettrica

Schema funzionale del cambio automatico

Il principio di funzionamento del convertitore di coppia (1/3)

Il principio di funzionamento del convertitore di coppia (2/3) T=turbina P=pompa S=statore n 1=albero primario n 2=albero secondario

Il principio di funzionamento del convertitore di coppia (3/3) • L’albero primario da moto alla pompa • Il fluido accelerato passa per la turbina che mette in moto l’albero secondario • Il fluido dalla pompa passa per lo statore cambiando momento angolare • Vale la conservazione della quantità di moto: • Mp + Mt + Ms = 0

L’equazione fondamentale del convertitore di coppia • pone in relazione il momento motore (M) applicato alla ruota pompa con il diametro della ruota pompa (D) e con il regime di rotazione (n) della stessa

Il riduttore epicicloidale

Le equazioni del ruotismo epicicloidale Rs • Congruenza geometrica: Rpi Rpo Rc • Relazioni tra le velocità:

Cambio epicicloidale negli ibridi

Differenziale Il differenziale torsen

Differenziale (centrale) viscoso Ferguson e frizione Haldex (o differenz. Semi-permanente)