Il Tech Day di ZF, la finestra sul futuro dell'elettrico e della sicurezza [VIDEO]
- di Carlo Bellati
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- di Carlo Bellati
Guida "by wire", assali elettrici sempre più efficienti e compatti, sistemi di raffreddamento delle componenti ancora più raffinati, sterzatura ad angoli incredibili per migliorare la maneggevolezza delle auto, ne volete ancora? Nello spazio di un giorno a Friedrichshafen non sapevo più dove girarmi per assorbire con gli occhi e col cervello la panoplia di novità messe in campo da ZF - il gigante della componentistica e delle soluzioni tecnologiche che conta oggi qualcosa come 165.000 dipendenti. La pista di prova ha visto veicoli di tutti i tipi e le dimensioni, dal Tir alla bici elettrica, mettere in mostra soluzioni digitali e meccaniche che vengono di volta in volta scelte, ingegnerizzare e prodotte da varie industrie di auto ma anche di veicolo da lavoro, mezzi pesanti, mezzi speciali per il soccorso o la movimentazione delle merci. Insomma, è stata la Disneyland dell'high-tech e nel video ho fatto necessariamente un riassunto di quanto ho potuto provare di persona e vedere in azione.
Motori elettrici a 800V: EVsys800
Il colosso tedesco (che anche otto sedi in Italia) ci parla di auto più sicure, di usi più efficienti, di mobilità intelligente e lo fa fondamentalmente attraverso l'elettrificazione della trazione e la sensoristica. Non è che tutto il business sia tra motori elettrici e batterie, ma è chiaro che questa "finestra" che ci è stata aperta sul futuro dei veicoli guarda soprattutto ai sistemi elettromeccanici come fonte primaria di trazione. Un primo, concretissimo e attuale esempio è il nuovo propulsore della ZF messo a punto per la concept EVBeat, basata su un esemplare della Porsche Taycan in cui la parte elettrica è stata interamente riprogettata per avere l'assale posteriore con la più alta densità energetica al mondo (per densità energetica s'intende la potenza che si può sviluppare da un complesso motore + inverter + riduttore in rapporto alla massa), si chiama EVSys800 e in questo caso può sviluppare una coppia di 70 Nm per chilo (5200 Nm sull'assale) con 374 CV di picco e 277 continui, pesando solo 74 kg. Non solo è compatto e privo di terre rare, ma introduce anche due importanti novità che non sono affatto secondarie: ha l'inverter incorporato al carburo di silicio e la sua gestione termica TherMaS è rivoluzionaria perché prevede un controllo delle temperature delle batterie, del motore e dell'elettronica di potenza con flussi "dedicati" così da risolvere un vero problema, quello del degrado della capacità delle batterie in climi estremi. Il sistema è gestito da una pompa di calore a 800V che funziona con il propano (e in futuro potrebbe arrivare l'anidride carbonica), gas che è due volte più efficiente di quelli usati attualmente. Grazie a questa tecnologia, l'autonomia aumenta di un terzo nelle condizioni invernali. Tutto l'insieme del powertrain EVSys800 è collegato in una rete locale digitale e a sua volta connesso ad una risorsa cloud gestita da ZF che ottimizza le risorse basandosi sull'intelligenza artificiale. Per esempio, raffreddamento dell'abitacolo e della meccanica vengono ridotte se è in previsione una breve percorrenza. La riduzione e la trasmissione del moto alle ruote è realizzata da un doppio riduttore epicicloidale che svolge anche le funzioni di differenziale. Questa soluzione completamente integrata e compatta di motore, elettronica e trasmissione è ideale come punto di partenza per qualsiasi costruttore che abbia in progetto un'auto elettrica.
Sterzatura al massimo delle leggi della fisica
BMW i3: potrà sembrare un'auto non modernissima, ma in questo caso dimostra delle doti inaspettate e che in origine non aveva. Sa persino fare il "passo del granchio" grazie ad un nuovo asse sterzante che si chiama Easy Turn e permette alle ruote anteriori di ruotare fino a 80° rispetto alla direzione di marcia. Ovviamente è applicabile alle sole auto a trazione posteriore ma può permette di passare da un diametro di sterzata di 10 metri a meno di 6 metri, rendendo i parcheggi e le manovre a U incredibilmente facili. Tra l'altro, sul dimostratore BMW sono state rese sterzanti anche le ruote posteriori in fase con le anteriori, al punto che quando è richiesta la massima agilità, l'auto non solo sterza ma "trasla" di lato come fosse un granchio, entrando in modalità "crab walk".
Nuova divisione Chassis Solution
La spinta verso un sistema di controllo delle auto sempre più digitale ha portato la ZF a creare una divisione al suo interno che integri tutte le tecnologie relative e l'ha chiamata "Chassis Solutions", un dipartimento che si occupa di correlare e rendere disponibili in rete tutte le informazioni che su un'auto riguardano i freni, l'acceleratore, lo sterzo, le sospensioni, in pratica sui tre assi entro cui un'auto compie i propri movimenti. Lo scopo è quello di avere una forma di intelligenza e di rilevazione dei dati da ogni componente dello chassis e degli organi ad esso collegati: angoli di sterzo, accelerazioni verticali, trasversali e longitudinali. Questa peculiarità è ricavata dagli "smart sensors" integrati, per esempio, nella sospensione anteriore, addirittura all'interno dei perni della sospensione stessa. Una volta che questi dati sono disponibili in rete, per esempio la presenza di buche o strade molto dissestate, i navigatori satellitari ne possono tenere conto durante l'elaborazione dei percorsi, al punto di riuscire ad evitare i tratti stradali più sconnessi, una funzione che ZF integrerà con i dati di TomTom.
Radar di 5a generazione
I sistemi di guida autonoma richiedono una capacità di "visione" e di percezione dell'ambiente circostante che vanno molto al di là delle capacità umane; con la nuova generazione di radar la ZF ha posto le basi per una vera e propria estensione della potenza sensoriale sia di fronte sia di lato in un microchip dalle dimensioni ridottissime che può facilmente essere integrato dietro il marchio frontale o nei paraurti anteriori e posteriori. Il sensore ha una portata di 250 metri e 120° e quando ne vengono utilizzati 5 l'elaboratore di bordo ha una "visione" di 360° attorno all'auto. La parola "visione" non è esatta, naturalmente, perché non si tratta di telecamere, ma l'elaboratore riesce in effetti a ricostruire attorno all'auto una "mappa" con identificati i pedoni, le altre auto, le barriere e persino i conetti autostradali.
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