Impatto delle elettrificazioni su sistemi frenanti e fornitori

Mar 21, 2024

FRANCOFORTE, Germania – The BRAKE Report ha recentemente avuto l’opportunità di parlare con due ingegneri di Continental – Sebastian Amrioui, Head of Advanced Products Hydraulic Brake Systems, e Dr. Mathias Haag, Technical Project Manager e-Caliper / Senior Expert Brake Function – sul futuro della frenata sistemi e impatto sui fornitori di sistemi frenanti in un mondo automobilistico in rapida evoluzione. Questo articolo sull'impatto dell'elettrificazione è il primo di una serie di post che TBR presenterà a partire da questa intervista.

Il passaggio all’elettrificazione dell’industria automobilistica sta creando nuove sfide per ogni azienda coinvolta nell’ingegneria e nella progettazione di sistemi frenanti. Uno dei fattori principali è la ridotta dipendenza dai freni ad attrito grazie alla frenata rigenerativa prodotta dal motore di un veicolo elettrico (EV), che fornisce comunque un'adeguata potenza frenante quando la situazione lo richiede.

"Con l'elettrificazione vediamo che il motore assume il controllo di molte iterazioni (di frenatura) nel veicolo con la capacità di recupero del motore (frenata rigenerativa)", ha affermato Amrioui. “Quindi, rispetto a un motore a combustione interna (ICE), abbiamo il 90% in meno di frenate.

“Quindi, questo porta ad una minore usura delle parti, ma anche ad un rischio molto elevato di corrosione. Ma dobbiamo comunque fornire le massime prestazioni (di frenata) e la massima forza frenante nel caso in cui il conducente debba effettuare una frenata di emergenza”.

Fornitori come Continental devono affrontare la sfida di progettare un sistema frenante che produca meno applicazioni di frenata rispetto a un veicolo ICE comparabile, ma deve essere pronto per la massima potenza di arresto in caso di emergenza (spesso in un veicolo più pesante del veicolo ICE comparabile) per rimanere rilevanti.

"Le classi dei veicoli non sono così semplici come in passato", spiega il Dr. Haag. “Non si tratta di un veicolo standard e di un veicolo performante proveniente da un’unica piattaforma (come spesso è avvenuto finora). In futuro la stessa piattaforma avrà una piccola city car, un'auto ad alta velocità e un people mover autonomo. Con così tanti veicoli che escono dalla stessa piattaforma, ciò pone ulteriori sfide ai sistemi frenanti. Ciò significa che dobbiamo essere flessibili con il sistema frenante”.

L’elettrificazione ha già prodotto veicoli molto performanti, veicoli da 900, 1.000 cavalli, tutti capaci di rapide accelerazioni e alte velocità.

"Quando guardiamo davvero ai veicoli di massimo livello, l'elevata potenza, l'elevato peso e le prestazioni sono ancora un punto focale", ha affermato Amrioui. “Dobbiamo aumentare le dimensioni dei freni, per essere in grado di soddisfare tutti i requisiti per coprire le elevate prestazioni, l’elevata potenza del motore e anche l’elevato peso dei veicoli pesanti con una grande batteria.

"La Tesla Model S o una Porsche Taycan o veicoli simili saranno dotati di freni a disco molto grandi per coprire tutta l'elevata capacità necessaria."

Ma con l’espansione dell’elettrificazione, il futuro della frenata se si considerano i veicoli di tutti i giorni dipenderà sempre meno dai freni ad attrito per la potenza frenante.

“Penso che la tendenza sia abbastanza chiara”, ha detto Amrioui “Si avrà lo scenario in cui il recupero è disponibile e il freno ad attrito è necessario solo come freno di emergenza. Quindi il freno a frizione resterà sui veicoli; non è possibile rimuoverli, ma non è più il cavallo di battaglia della decelerazione. Qual è la decelerazione standard durante la guida normale, questa sarà coperta dal motore elettrico."

Mike Geylin è il redattore capo di Hagman Media. Geylin opera nel settore delle comunicazioni automobilistiche da cinquant'anni, lavorando in tutti gli aspetti del settore, dall'OEM al fornitore fino agli sport motoristici, oltre a riferire per giornali e riviste del settore.