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 Il docente inizia la lezione e descrive gli argomenti che tratterà. Le lezioni iniziano sempre con questa formula: “In questa lezione parleremo di: argomento 1 Argomento 2 Argomento n Ove opportuno, in questa come nelle altre slide, può essere utilizzato il seguente effetto di animazione: Entrata, Dissolvenza, Veloce, Al clic del mouse. Per inserire nuove diapositive, utilizzare sempre l’apposita funzione di PowerPoint: Menu Inserisci Nuova diapositiva. Scegliere, eventualmente, dal Riquadro attività, un layout diverso da quello proposto in automatico, ma SEMPRE tra quelli disponibili. Evitare il layout “Solo titolo”.

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 Il docente descrive gli obiettivi della lezione. Anche in questo caso può utilizzare l’ effetto di animazione: Entrata, Dissolvenza, Veloce, Al clic del mouse.

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 DIFFERENZIALE RUOTE

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

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 (kgm2); 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 (kgm2).

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 n1=albero primario n2=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 Rc Rpi Rpo Rs Congruenza geometrica: Relazioni tra le velocità:

Cambio epicicloidale negli ibridi

Differenziale torsen Il differenziale

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