L’ambizioso obbiettivo dell’azienda tedesca è quello di “plasmare il futuro della mobilità”
La Schaeffler, nel definirsi «The Motion Technology Company», ha presentato prodotti e proposte all’appena conclusa IAA MOBILITY.
Dopo l’acquisizione di Vitesco Technologies, l’azienda tedesca si è focalizzata su 3 aree principali:
- soluzioni per trasmissioni elettrificate;
- soluzioni intelligenti per chassis e body;
- soluzioni per veicoli software-defined.
Elettrificazione del gruppo propulsore con trasmissioni elettriche modulari per motori elettrici dell’assale, sistemi ibridi completi e componenti per applicazioni ibride
Soluzioni per trasmissioni elettrificate
La Schaeffler non nutre alcun dubbio sul fatto che il futuro della mobilità sarà elettrico e che entro il 2035, i veicoli elettrici alimentati a batteria domineranno il mercato con conseguente aumento della domanda per questa tipologia di propulsione. L’azienda tedesca sta quindi sviluppando e producendo un’ampia gamma di soluzioni per la mobilità elettrica fra cui l’EMR4 (Electronics Motor Reducer di 4a generazione) che combina un’unità che compatta motore sincrono a magneti permanenti, elettronica di potenza e trasmissione in un unico alloggiamento la cui architettura modulare consente un adattamento preciso a un’ampia varietà di modelli di veicoli.
Motore elettrico dell’assale Electronics Motor Reducer (EMR4) con motore sincrono a magneti permanenti (a sinistra) e motore sincrono a eccitazione separata (a destra) – [foto Schaeffler]
Le interfacce standardizzate garantiscono la massima compatibilità e semplificano l’integrazione nel veicolo anche con una variante che funziona senza magneti in materiali rari. Importante anche l’adattabilità ai futuri requisiti normativi con particolare riferimento all’uso di refrigeranti alternativi come R744 (CO₂) e R290 (propano) pienamente utilizzabili per la gestione termica dei propulsori Scheffer.
L’azienda crede nel notevole potenziale di innovazione insito nelle architetture hybrid plug-in, mild hybrid e range extender che continueranno a svolgere un ruolo fondamentale nel mix dei propulsori.
La soluzione Schaeffler all-in-one – adatta sia per i veicoli ibridi completi che per quelli plug-in – può essere utilizzata in configurazioni elettriche, di serie o parallele.
In modalità di serie, questa flessibilità consente al motore a combustione interna di funzionare costantemente con un’efficienza ottimale come illustrato all’IAA MOBILITY dove Schaeffler ha presentato un dimostratore di motore a combustione interna sviluppato appositamente per applicazioni ibride per il cui controllo delle emissioni in caso di utilizzo di carburanti decarbonizzati, Schaeffler offre il Flex Fuel Sensor, che misura con elevata precisione la concentrazione di etanolo e la temperatura del carburante prima dell’iniezione.
Sono state inoltre presentate soluzioni innovative di smorzatori e unità elettromeccaniche di fasatura dell’albero a camme progettate per migliorare ulteriormente il controllo delle emissioni e soddisfare i futuri requisiti NVH e i relativi standard sulle emissioni.
Soluzioni intelligenti per chassis e body e tecnologie Chassis per la guida automatizzata
Entro il 2035, si prevede che 1 veicolo su 10 sarà altamente automatizzato (Livello 4), mentre un ulteriore 15% lo sarà parzialmente (Livello 3).
Questi progressi creano nuove aspettative e requisiti in termini di sicurezza e comfort che l’azienda può già da ora soddisfare grazie a sistemi innovativi di smorzatori e sterzo, supportati da software dedicati, cui si aggiungono tecnologie steer-by-wire, come la funzione di feedback di forza nell’Hand Wheel Actuator (HWA) – attualmente in fase di sviluppo – che combina un freno magnetoreologico con un motore BLDC ottimizzato per garantire una sensazione di sterzata precisa e un uso efficiente dell’energia.
L’attuatore regolabile del volante trasmette l’angolo di sterzata tramite l’elettronica del veicolo allo sterzo, mentre l’attuatore Force-Feedback genera la sensazione di sterzata specifica (foto Schaeffler)
Questa combinazione innovativa riduce significativamente il fabbisogno di rame e terre rare rispetto alle tecnologie steer-by-wire convenzionali e al tempo stesso, funge da apripista a forme innovative di controllo del veicolo, come lo sterzo con joystick.
Soluzioni per veicoli software-defined ovvero il software come chiave per le piattaforme automobilistiche del futuro
La crescente complessità degli attuali veicoli implica la graduale ma veloce realizzazione di architetture sempre più elaborate che richiedono una moltitudine di unità di controllo.
Il passaggio al «software-defined vehicle» permetterà di consolidare le funzioni del veicolo basate sul software in controller centralizzati e a zone, con una conseguente riduzione significativa sia della complessità delle architetture dei veicoli che dei relativi cablaggi. Schaeffler sta sviluppando tecnologie per costituire la base elettronica di queste architetture future come, ad esempio:
- la Master Control Units (MCUs) che costituisce il cuore della piattaforma E/E, elaborando i dati relativi all’accelerazione laterale e longitudinale, alla gestione termica ed energetica, alle strategie di guida e ricarica e ai sistemi by-wire. Basato su un microprocessore, l’MCU supporta il massimo livello di sicurezza funzionale (ASIL-D) garantendo al contempo una comunicazione sicura,
- la Zone Controller Units (ZCUs) che funge da interfaccia di comunicazione versatile, gestendo, collegando e alimentando tutti i tipi di unità di controllo, sensori e attuatori all’interno di una zona definita. In questo modo, Schaeffler contribuisce alla sicurezza funzionale e all’efficienza delle future architetture dei veicoli.
Le dichiarazioni
- “In questo percorso, innovazione, agilità, forte capacità di esecuzione e attenzione al cliente sono fondamentali per il nostro successo. Schaeffler ha compiuto significativi progressi nel suo percorso per diventare l’azienda leader nella tecnologia del movimento”.
- “La piattaforma EMR4 è progettata come un sistema modulare che offre una configurazione libera. Diverse varianti di inverter, riduttore, rotore e statore e alloggiamento ci consentono di fornire soluzioni su misura che soddisfano le diverse esigenze di performance e packaging dei nostri clienti in tutto il mondo”.
- “Schaeffler fornisce una gamma completa di soluzioni, dai singoli componenti ai sistemi completi, per tutte le tipologie di ibridi. La trasmissione ibrida dedicata, ad esempio, combina l’elettronica di potenza con un sistema idraulico intelligente dotato di raffreddamento integrato, un sistema di frizione e un meccanismo di parking lock”.
- “Uno dei punti di maggiore interesse allo stand Schaeffler è stato la visualizzazione di una moderna piattaforma E/E scalabile, potente e orientata sia alle funzioni che ai servizi. Grazie alla nostra pluriennale esperienza nel campo dell’elettronica e del software, siamo in grado di fornire non solo soluzioni innovative, ma anche i servizi corrispondenti”.
[ Redazione Motori360 ]