Integrazione di freni multidisco in bagno d'olio negli assi elettrici

Schaeffler ha impiegato un sistema di freni multidisco in bagno d'olio incapsulato in un'Audi R8 LMS GT2 innovation taxi durante l'evento DTM al Nürburgring dal 14 al 16 agosto. Il test operativo valuta il comportamento termico, la resistenza alla coppia e la stabilità dell'attrito di una tecnologia di frenata meccanica a zero emissioni destinata alle future architetture di e-axle.

Sfide operative e integrazione del sistema
I componenti di frenata meccanica nei veicoli elettrici a batteria affrontano condizioni operative uniche, poiché la decelerazione primaria è gestita dai motori elettrici rigenerativi. L'azionamento poco frequente dei freni meccanici porta spesso alla corrosione superficiale sui tradizionali sistemi a disco aperto, con conseguenti fluttuazioni del coefficiente di attrito. Inoltre, le prossime normative ambientali Euro 7 impongono la riduzione o l'eliminazione delle emissioni di particolato derivanti dalle polveri dei freni. Per rispondere a questi requisiti nell'ambito dell'infrastruttura digitale e dei moderni layout di telaio, Schaeffler ha integrato un'unità freno multidisco in bagno d'olio direttamente nelle ruote posteriori di una piattaforma da pista ad alte prestazioni. L'architettura completamente sigillata previene l'esposizione all'umidità, mantenendo così coefficienti di attrito stabili e prestazioni di frenata costanti senza generare emissioni esterne di polveri sottili.




Gestione termica e architettura ingegneristica
L'incapsulamento del freno ruota richiede circuiti di fluido dedicati per dissipare l'elevata energia termica durante i cicli di decelerazione dinamica. Il sistema impiega una configurazione di gestione termica composta da pompe idrauliche di pressione e aspirazione abbinate a scambiatori di calore multipli. Questa architettura di fluidi consente una circolazione controllata dell'olio attraverso le superfici di attrito per mantenere le temperature di esercizio entro i limiti prefissati. I dati empirici raccolti in condizioni estreme in pista fungono da base per la progettazione di moduli di assi elettrici altamente integrati che unificano il freno meccanico, l'attuatore elettroidraulico e il circuito di raffreddamento in un'unica unità.

Ambito di applicazione e percorsi di implementazione
Prima dell'impiego in pista, Schaeffler ha presentato un primo veicolo concettuale dotato di freno in bagno d'olio integrato ai rappresentanti del settore durante il Schaeffler Automotive Symposium, tenutosi a giugno a Bühl, in Germania. Oltre ad eliminare le emissioni di polveri sottili, il sistema multidisco raffreddato a liquido riduce le masse non sospese nel gruppo ruota, migliorando la dinamica di guida e la risposta del telaio. La configurazione silenziosa e a bassa manutenzione offre vantaggi strutturali per le implementazioni brake-by-wire e le architetture di guida autonoma in cui si danno la priorità ad un'elevata disponibilità del sistema e a intervalli di manutenzione nulli.




Valutazione tecnica
In merito alla valutazione del sistema, Matthias Zink, membro del Consiglio di Amministrazione Powertrain e Chassis di Schaeffler, ha dichiarato: "Il DTM è un ambiente ideale per testare nuove tecnologie in condizioni estreme reali. Con il freno multidisco mostriamo una soluzione utilizzata nel motorsport in questa forma per la prima volta e che, allo stesso tempo, fornisce importanti impulsi per lo sviluppo di serie."

Affrontando i requisiti di raffreddamento a liquido, Andreas Wassmer, Responsabile dello Sviluppo Veicoli Concetto presso Schaeffler, ha osservato: "Il sistema specifico presente nell'innovation taxi è una soluzione speciale per il motorsport. In condizioni operative altamente dinamiche, sono richieste capacità di raffreddamento molto elevate per ciascun freno. I dati e l'esperienza derivati da questo test costituiscono la base per progettare una strategia di lubrificazione efficiente per i futuri e-axle con sistema di frenata integrato."

A cura di Maria Brueva, redattrice di Induportals – adattato da IA.

www.schaeffler.com