Riassunto analitico
L’elaborato riporta lo studio di un assale elettrico a doppio rapporto da utilizzare su una vettura sportiva.
Lo studio è partito da un progetto preliminare di un assale a singolo rapporto dal quale è stato concepito e successivamente progettato un assale elettrico a doppio rapporto che riesca a generare alti valori di “Torque Vectoring” e recuperi energia a tutte le velocità dell’auto. La progettazione, non a livello di dettaglio ma solo di impostazione, si è concentrata sulla realizzazione della trasmissione a valle della macchina elettrica, composta da un rotismo epicicloidale e frizioni multidisco in grado di generare due differenti rapporti a terra con l’uscita posta su un asse differente rispetto a quello del motore elettrico.
Il progetto si è sviluppato considerando richieste prestazionali, vincoli sull’utilizzo di componenti e vincoli dimensionali. L’approccio utilizzato per la progettazione è di tipo Model Based: una metodologia di lavoro che prevede nello stesso ambiente simultaneamente progettazione e simulazione, nel nostro caso si è utilizzata la piattaforma 3DExperience della Dassault Systemes che ha integrato il software multibody a parametri concentrati “Dymola” con il CAD Catia V6 e i rispettivi parametri di modellazione geometrica, masse e inerzie. Durante lo studio sono state fatte analisi strutturali, di livello base, su alcuni componenti chiave, è stato fatto uno studio approfondito sulla scelta delle caratteristiche dell’epicicloidale e delle ruote dentate e sono state analizzate e dimensionate freni e frizioni compresi di componenti accessori. Per la progettazione dell’intero sistema sono state fatte, oltre che considerazioni funzionali, anche considerazioni tecnologiche, di montabilità e smontabilità e riguardanti l’utilizzo di componenti commerciali da catalogo. Il lavoro ha considerato anche la progettazione delle scatole di contenimento del sistema, inclusi i rispettivi circuiti dell’olio di azionamento, lubrificazione e raffreddamento degli organi interni, in modo tale da poter valutare gli ingombri totali e l’installazione in vettura. Non è stato considerato il sistema di azionamento, anche se è stato previsto lo spazio, e il sistema di supportaggio. Il sistema ottenuto è un assale dalla potenza di 150 kW con la possibilità di garantire le funzionalità di “Torque Vectoring” e di recuperare energia in frenata anche alle massima velocità del veicolo.
Il risultato finale per la vettura è un evidente miglioramento delle prestazioni, di handling oltre che alla possibilità di installare batterie più piccole grazie al recupero di energia anche ad alta velocità, a fronte di un ingombro e ad un aumento di peso molto contenuto.
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