Schaeffler: sistema ibrido 48V

Gruppo Schaeffler

Schaeffler: sistema ibrido 48V

Schaeffler già da tempo sta lavorando a sistemi per la mobilità ibrida ed elettrica e ha creato la divisione E-Mobility

La riduzione delle emissioni di CO2 e dei consumi (inquinamento) e la conservazione delle materie prime sul pianeta sono i trend dell’industria automotive e in particolare dell’elettrificazione del sistema trazione.

La legislazione sulla riduzione delle emissioni, ormai diffusa a livello globale per la tutela ambientale, sta oggi guidando lo sviluppo di soluzioni ad alta efficienza energetica, tra le quali figurano i veicoli ibridi ed elettrici, spesso promossi in Europa anche tramite importanti incentivi economici.

Schaeffler già da tempo sta lavorando a sistemi per la mobilità ibrida ed elettrica e ha creato una divisione E-Mobility, nella quale diverse centinaia di ingegneri, a stretto contatto con aziende e università, stanno collaborando per sviluppare nuove soluzioni in materia.

Una delle tematiche più recenti che l’industria automobilistica sta approcciando, in parallelo al continuo sviluppo dei veicoli ibridi dotati di motore endotermico ed elettrico ad alta tensione, riguarda l’installazione a bordo veicolo, da utilizzare in aggiunta al tradizionale a 12 V, di un secondo sistema a bassa tensione (48 V). Questo motore supplementare è in grado di offrire discreti livelli di potenza che arrivano fino ai 12 kW, e funge da unica fonte di potenza per il veicolo elettrico (boosting).

I sistemi a 48 V non necessitano delle misure tecniche di sicurezza di quelli con tensioni superiori a 60 V, né sono richiesti particolari accorgimenti in termini di compatibilità elettromagnetica.

La loro configurazione a bassa tensione riduce i costi di produzione mantenendo gli stessi vantaggi in termini di efficienza di propulsione, e il loro utilizzo apre possibilità operative finora ad appannaggio esclusivo di veicoli dotati di componenti ibridi ad alta tensione.

Esse comprendono il cosiddetto crawling (la guida a propulsione elettrica nel traffico urbano: partenza, guida a bassa velocità, e parcheggio), il sailing (la guida in cui il motore elettrico garantisce velocità costanti mentre quello endotermico è spento) e il recupero dell'accumulo di energia durante le decelerazioni, che svolge un ruolo molto importante dal punto di vista dei consumi di carburante.

Grazie alle elevate prestazioni del sistema a 48 V, l'elemento di propulsione offre nuove potenzialità anche nel recupero dell'energia cinetica rilasciata durante la decelerazione: essa non è più convertita in calore e dissipata, ma reimmessa nel sistema elettrico di bordo sotto forma di energia elettrica.

Un ulteriore vantaggio è rappresentato dalla sezione dei cavi, poiché l’architettura alla tensione di 48 V riduce del 75% la sezione del conduttore, con conseguenti effetti positivi su peso, costi e ingombro del cablaggio.

La versione più semplice ha forma di disco, risulta compatta ed è destinata ai veicoli a trasmissione manuale. Il modulo viene installato come unità tra motore e trasmissione senza richiedere modifiche. I principali componenti che lo identificano sono un motore elettrico (48 V/12 kW) e una frizione che sostituisce i tradizionali generatore e motorino d’avviamento. Il cuscinetto di disinnesto-frizione disaccoppia il motore a combustione interna e consente al veicolo una guida puramente elettrica.

L’assale elettrico modulare a 48 V rappresenta invece un sistema decisamente più evoluto e può essere installato sia sull’assale anteriore sia su quello posteriore. Si tratta di una soluzione più economica rispetto a quelle complesse ad alta tensione, e si compone di un motore elettrico con frizione e trasmissione planetaria. Di forma cilindrica, la sua compattezza (235 mm di lunghezza, 165 di diametro) le permette di essere integrata nell’architettura del veicolo senza sacrificare spazio nel serbatoio o nel bagagliaio.