L’elettrificazione in automotive è una realtà ormai in rapidissimo divenire. Sul mercato si trovano vetture ibride di ogni tipo: full hybrid, mild hybrid. Risalgono al decennio 2010-20 studi di fattibilità fondamentali sulla elettrificazione dei trasporti di persone e merci promossi dalle maggiori aziende di settore. Sono inoltre stati conclusi i primi test finanziati dalle stesse case in cui si sono verificate le ampie possibilità offerte da veicoli di trasporto elettrificati. Questi studi e i test effettuati hanno dimostrato ampie possibilità di sviluppo di questo mercato che implicherebbe ritorni economici notevoli, tanto da far dichiarare che la produzione di mezzi di trasporto a trazione elettrica potrebbe da sola sostenere quasi la metà del mercato circolante in questo momento in EU. La produzione di tali mezzi si prevede possa essere avviata già dalla seconda metà di questo decennio (2020-2030; trasporto medio e lungo raggio).

Conoscere tutte le caratteristiche meccaniche del processo produttivo, in modo particolare i trattamenti termici e termo-chimici e le loro implicazioni sono fondamentali nella progettazione di un sistema di trasmissione. Grazie a strumenti avanzati di simulazione, oggi, è possibile prevedere queste condizioni in modo preciso ed affidabile per ottimizzare l’intero processo ed ottenere notevoli vantaggi in termini di qualità finale, riduzioni di scarti, consumi di materiale ed energia.

I processi indicati nella prima parte dell'articolo si riferiscono generalmente ai trattamenti termici sviluppabili mediante riscaldo in forno dell’intero componente. In questa seconda parte verranno presi in esame alcuni dei principali processi di trattamento termico per analizzarne le caratteristiche e gli ambiti di utilizzo.

Progettare correttamente un sistema di trasmissione, sotto-assieme o singolo componente, non significa solamente conoscere i carichi ai quali sarà soggetto in esercizio. Significa anche conoscere le condizioni iniziali dei componenti costituenti l’assieme, in termini di reali caratteristiche meccaniche e tensioni residue derivanti dal processo produttivo. In quest’ottica, la simulazione numerica del processo produttivo, ed in particolare dei trattamenti termici e termochimici, può sicuramente essere l’arma vincente del progettista.

Negli ultimi 20 anni, c'è stata una crescita significativa nella tipologia di trasmissioni automotive e della loro complessità: cambio manuale, automatico convenzionale, doppia frizione, manuale automatizzato, a variazione continua, ecc.

Oltre a questo, la maggior parte dei produttori sta ora sviluppando contemporaneamente veicoli con propulsori endotermici convenzionali, ibridi e completamente elettrici con l’ineluttabile necessità di architetture di trasmissione diverse.

In questo articolo vedremo le nuove sfide che i produttori di sistemi di trasmissioni devono affrontare per rispondere alle nuove esigenze del mercato.

NVH è l’acronimo di Noise Vibration Harshness, la cui traduzione letterale è: “ruvidezza” di rumore e vibrazioni. Vista la sua natura, spesso soggettiva, in cui valgono sia gli aspetti fisiologici che psicologici dell’ascolto, la disciplina che studia questa percezione umana viene definita psicoacustica. La misurazione dell’NVH sul macchinario in funzionamento richiede l’utilizzo di strumenti particolari che simulano la sensibilità dell’orecchio umano per valutarne la dimensione.

E’ la stessa evoluzione dei macchinari di trasmissione o generazione di potenza a richiedere, oggi, una conoscenza approfondita degli effetti delle vibrazioni e del rumore sul fisico umano. Negli anni sono stati fatti molti sforzi per ridurre queste tipologie di emissioni e spesso la soluzione è stata quella di confinare questi macchinari tramite opportuni cofani usati per l’abbattimento della rumorosità. Questa soluzione tuttavia è limitata al solo isolamento del motore tralasciando il riduttore di velocità e gli altri organi della trasmissione che si sono trovati a loro volta al centro delle varie attività di abbattimento dell’energia vibratoria emessa o trasmessa.

In questo articolo scopriamo come le nuove tecnologie digitali possono supportare l'analisi NVH e quindi lo sviluppo di trasmissioni meccaniche.