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Sistema starter-generatore: trasmissione elettromeccanica (EMD)

I progressi di Gates nel campo delle cinghie Micro-V in EPDM e nella progettazione di tenditori automatici guidano la ricerca e lo svilluppo di Gates nel campo dei sistemi di trasmissione elettromeccanica (EMD). I nuovi sistemi starter-generatore EMD utilizzano una trasmissione a cinghia per offrire un avviamento del veicolo quasi impercettibile dal punto di vista acustico attraverso un alternatore/starter combinato. La tecnologia consente l’applicazione pratica di strategie di arresto-avviamento del motore ad emissioni ridotte e minori consumi di carburante. L’EMD consente la rigenerazione dell’energia di frenata e il temporaneo incremento di coppia. Il sistema è applicabile a sistemi a 12 o 42 volt.

I vantaggi dell’EMD

La tecnologia EMD presenta diversi vantaggi. Le emissioni ed il consumo di carburante possono essere ridotti con una strategia di arresto/avviamento automatico. L’EMD porta il motore ad un’elevatissima velocità di avviamento, offrendo un avvio rapido, silenzioso ed efficiente dal punto di vista dei consumi. Studi indipendenti hanno rilevato risparmi di carburante dal 6 al 10%. Il sistema EMD offre anche il potenziale di utilizzare l’elettricità immagazzinata per incrementare l’accelerazione e di recupero dell’energia di frenata.

I vantaggi dell’EMD rispetto all’alternatore/starter integrato (ISA) montato sul volano
La tecnologia EMD può essere implementata subito con implicazioni davvero minime su altri sistemi di veicoli; ha anche un peso minore e costa circa il 50% in meno dell’ISA. L’EMD occupa lo stesso spazio attualmente disponibile, ma un ISA richiede spazio tra il motore e la scatola del cambio, obbligando il montaggio del motore di traverso all’interno della macchina, più vicino alla struttura del veicolo e compromettendo lo spazio per i supporti del motore.

Argomenti tecnici e prestazionali a favore della progettazione sistematica in alternativa all’approccio per componenti
Gli elevati carichi e le complesse interazioni di sistema rendono fondamentale sviluppare cinghia e tenditore insieme, qualunque sia l’applicazione. Il grande vantaggio di Gates è che produce entrambi i componenti, cinghia e tenditore, e può pertanto ottimizzare l’intero sistema, invece dei singoli elementi. Visto il carattere altamente indipendente dei singoli componenti di queste nuove applicazioni complesse, Gates ritiene la progettazione contestuale un fattore essenziale ed è pertanto in grado di offrire combinazioni di cinghia e tenditore per questo tipo di sistemi. Ovviamente, l’ampia esperienza di sviluppo di Gates le consente di fornire anche ammortizzatori per alberi a gomito e galoppini appositamente progettati per questa nuova tecnologia, che costituiscono sistemi completi, integrati ed altamente funzionali.

Componenti del sistema EMD

I componenti del sistema EMD sono cinghia, tenditore, ammortizzatore per albero a gomito e galoppino.

Cinghia
Grazie ai miglioramenti del sistema di aderenza e allo sviluppo di una mescola con una più elevata capacità di carico, la capacità di carico della cinghia è stata aumentata per coincidere con le esigenze imposte dai requisiti di avviamento del motore. Le principali caratteristiche della cinghia a carico elevato sono:
• durata di 150.000 miglia / 240.000 km e 500.000 avviamenti
• capacità di carico elevato e flessione
• funzionamento silenzioso
• compatibilità con la larghezza di cinghia esistente

Tenditore
I modelli di sistemi di tensionamento preferiti da Gates sono i tenditori idraulici o a doppia puleggia; in alternativa, un tenditore più tradizionale applicato sul lato stretto della trasmissione. La decisione di quale modello di tenditore adottare dipende soprattutto da precisi requisiti funzionali, ad esempio solo arresto/avviamento o incremento della coppia e ingombro ridotto.

EMDdraw
EMD hydr tens EMDtens1 EMDtens2
Napinacz hydrauliczny Liniowy napinacz w dwoma rolkami Obrotowy napinacz z dwoma rolkami

Ammortizzatore per albero a gomito

Gates ha definito i nuovi requisiti specifici per la funzionalità dell’ammortizzatore di vibrazioni torsionali sfruttando questa tecnologia.

Galoppino

Per le elevate tensioni applicate in modalità d’avviamento, il sistema EMD richiede galoppini a carico elevato.

Segmento target

Si prevede un’elevata accettazione del sistema EMD da parte dei clienti, per la caratteristica di avviamento silenzioso del motore. Il mercato target dell’EMD è perlopiù quello delle auto di dimensioni ridotte con motori 2.0l a benzina e 1.9l diesel. Sono comunque possibili anche motori di dimensioni maggiori ed entrambi i sistemi, a 14 e 42 volt, possono essere adattati.

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