GM progetta il vuoto

Mar 25, 2024

Tom.Murphy | 04 marzo 2016

ARVIDSJAUR, Svezia – Da anni i fornitori del settore dei freni sviluppano concetti per sostituire i convenzionali booster a vuoto come un modo per migliorare il risparmio di carburante e ridurre il peso.

Il mercato dei sistemi frenanti senza vuoto ad azionamento elettrico è appena decollato e ZF TRW afferma che la tecnologia sta per iniziare una rapida ascesa, vedendo l’applicazione nell’8% dei veicoli in tutto il mondo entro il 2020. Entro il 2025, si prevede che il tasso di penetrazione raggiungere il 20%.

L'ultimo approccio di ZF TRW è il controllo integrato della frenata, un sofisticato modulo monopezzo delle dimensioni di un pallone da pallavolo che elimina la pompa freno, la pompa del vuoto e i tubi associati, incorporando al contempo il controllo elettronico della stabilità, il controllo della trazione e un motore elettrico per pompare il fluido idraulico. a tutti e quattro gli angoli ogni volta che è necessaria una forza frenante.

Il modulo è di 13 libbre. (6 kg) più leggero del peso totale di un sistema convenzionale, richiede circa la metà dello spazio sotto il cofano e consente il 10% in più di rigenerazione della frenata. Questo aumento del 10% sarà significativo man mano che sempre più veicoli ibridi ed elettrici arriveranno sulle strade e man mano che le normative sul risparmio di carburante si inaspriranno.

ZF TRW afferma che fornirà IBC per un produttore di veicoli nordamericano a partire dal 2018, seguito da un altro cliente un anno dopo per una piattaforma di veicoli globale.

Fonti del settore affermano che la prima applicazione sarà quella dei pick-up e dei SUV full-size di prossima generazione della General Motors. Nel 2015, GM ha venduto più di 1 milione di veicoli negli Stati Uniti dall'attuale architettura GMT K2XX, tra cui Chevrolet Silverado e Tahoe, GMC Sierra e Yukon e Cadillac Escalade.

Inizialmente, il prezzo della tecnologia IBC costerà quasi il doppio dei componenti frenanti convenzionali, ma gli ingegneri di ZF TRW affermano che il sistema potrebbe raggiungere la parità di costo con una configurazione tradizionale entro 10 anni.

"Se non dimezziamo il prezzo in 10 anni, il mercato non ci sarà", dice Manfred Meyer, vicepresidente dell'ingegneria dei freni, ai giornalisti durante una dimostrazione ZF TRW delle tecnologie di frenatura e sterzo qui.

"Con questo sistema si ottengono vantaggi significativi", afferma. “Per questo motivo, le case automobilistiche stanno pagando di più per questi vantaggi e perché vogliono sistemi frenanti senza vuoto”.

Sebbene il programma frenante GM per autocarri e SUV rappresenti un contratto enorme, ZF TRW non sarà la prima sul mercato a dotarsi di un sistema del genere.

La rivale tedesca Continental introdurrà il suo sistema Brake-by-Wire MK C1 in un veicolo europeo che arriverà sul mercato questa primavera e sarà venduto negli Stati Uniti

Come l'IBC, il MK-C1 elettroidraulico di Continental consente di risparmiare peso e carburante e consente una maggiore rigenerazione dell'energia di frenata senza un servofreno convenzionale. Il sistema incorpora l’ESC e può aumentare la pressione di frenata in modo significativamente più veloce rispetto ai sistemi idraulici convenzionali, soddisfacendo la maggiore dinamica di pressione necessaria per i nuovi sistemi avanzati di assistenza alla guida per prevenire le collisioni, afferma Continental.

Questi sistemi Brake-by-Wire di nuova generazione si integrano perfettamente con il cruise control adattivo, la frenata di emergenza, il mantenimento della corsia e altre tecnologie che spingono il settore verso la guida automatizzata.

L'IBC di ZF TRW è privo dei tradizionali collegamenti meccanici con il pedale del freno, quindi funziona indipendentemente dal piede del conducente. Un sensore sul pedale rileva quanta forza frenante desidera il conducente e, se necessario, il sistema può rispondere con tutta l'energia elettrica disponibile per l'arresto.

Ciò significa che le distanze di arresto possono essere ridotte fino a 9 m (30 piedi) in caso di decelerazione da 100 km/h (62 mph), afferma il fornitore. "Con l'IBC possiamo (fermarci) più velocemente di quanto possa fare un buon guidatore", afferma Meyer.

“Non abbiamo bisogno di aspirare il fluido da un serbatoio attraverso valvole e poi attraverso un canale idraulico. Abbiamo il fluido direttamente davanti al pistone idraulico, quindi un motore elettrico con un ingranaggio pressurizza il fluido. Per questo abbiamo perdite (energetiche) significativamente inferiori”, afferma. “Ecco perché, fisicamente, possiamo essere più veloci di un pilota”.