Nell’ambito del’ultima edizione di Next Generation Mobility Day a Shanghai, il costruttore ZF ha presentato un nuovo sistema frenante puramente elettromeccanico.
La forza frenante è generata su ogni ruota da un motore elettrico, senza cioè un sistema idraulico e il fluido idraulico. Il sistema frenante è stato sviluppato per il mercato globale nei centri di ricerca di ZF in Cina, Stati Uniti e Germania.
Il Dr. Holger Klein, CEO di ZF Group, parla di sistemi by-wire che “aprono la strada una nuova era del vehicle control”, particolarmente vero nei veicoli software defined ed elettrici ove questo sistema frenante è indicato come più vantaggioso e in grado di offrire “nuova libertà nel design e nello sviluppo”.
In un cosiddetto sistema frenante “asciutto”, il fluido freni non è più necessario. La pressione frenante non è più generata dalla pressione dei fluidi nel sistema idraulico, ma dai motori elettrici. I segnali del freno dal pedale al motore elettrico sono anch’essi trasmessi in modo puramente elettrico, ed ecco il motivo per cui viene utilizzato il termine “brake-by-wire asciutto”.
Rispetto ai tradizionali sistemi frenanti un sistema brake-by-wire come l’Integrated Brake Control (IBC) consente di ridurre gli spazi di frenata e, secondo il produttore offre un migliore recupero dell’energia in frenata, oltre ad avere minori costi di manutenzione.
In occasione di una frenata automatica di emergenza, a una velocità di 100 km/h, lo spazio di frenata può essere di 9 metri inferiore rispetto a quello di un sistema frenante tradizionale. Inoltre, le vetture elettriche possono guadagnare fino al 17% in più di autonomia grazie a un migliore recupero dell’energia in frenata.
Con i sistemi brake-by-wire asciutti, in particolare, le coppie di attrito residue presenti con i sistemi tradizionali, dovute al contatto minimo tra le pastiglie e i dischi, possono essere ridotte praticamente a zero. Ciò risulta in minori emissioni di particolato dovute all’abrasione del freno. Questa minore resistenza durante la guida consente inoltre di risparmiare energia e può aumentare l’autonomia in un veicolo elettrico.
Rinunciare al sistema idraulico significa abbassare in modo significativo i costi di assemblaggio e logistici durante la produzione del veicolo, poiché questo necessita di minori componenti. E durante la vita del veicolo, l’utilizzatore non ha più bisogno di cambiare il liquido freni, riducendo la quantità di interventi di manutenzione in officina.
Anche se non ci sono più collegamenti meccanici tra il pedale e gli attuatori del freno, la sensazione di frenata è la stessa di un freno idraulico. La sicurezza della trasmissione e del processamento dati così come la fornitura di energia ai motori elettrici è garantita dalla duplicazione (ridondanza) di tutte le connessioni e dei sistemi, come nei
sistemi by-wire in aviazione.
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