Powertrain
Quando l’uomo ha mete da raggiungere non può invecchiare.
Enzo FerrariIl gruppo propulsore è il cuore di qualunque mezzo di trasporto. La moderna mobilità ha cambiato la storia, ridisegnato i territori e inventato un nuovo concetto di viaggio, contribuendo a ridurre la distanza fra le persone.
Il powertrain è il simbolo della rivoluzione tecnologica, sinonimo di velocità, di passione e coraggio, fino ad essere considerato un’arte: l’arte della sincronizzazione perfetta del movimento dei cilindri accoppiato all’organo di trasmissione, capace di trasformare la potenza in accelerazione e velocità.
Sin dagli anni ‘90 Teoresi ha portato il suo contributo, pioniera del “model based design”, nella progettazione, simulazione, validazione e calibrazione motoristica, dando un importante supporto allo sviluppo dei più recenti e performanti motori a benzina turbocompressi e diesel.
All’apice della maturità tecnologica dei motori tradizionali la sfida cambia e richiede di re-immaginare quanto fatto sin qui. Siamo oggi di fronte ad una rivoluzione epocale del powertrain.
L’Unione Europea ha definito target stringenti sulle emissioni e il mercato spinge l’evoluzione verso opzioni più leggere e compatte, per ridurre pesi e consumi senza perdere in potenza e verso motori a basso impatto ambientale.
La ricerca si concentra sui motori con alimentazione alternativa, come il gas naturale, i bio-combustibili, i motori elettrici sino alle frontiere della mobilità ad idrogeno.
Le nuove soluzioni sono totalmente elettriche oppure ibride (BEV e PHEV), con recupero dell’energia cinetica e motore ausiliario accoppiato al motore termico. Il motore elettrico è più reattivo e veloce, leggero e robusto, con meno organi meccanici d’usura ed ecologico allo stesso tempo. Il tutto senza trascurare un l’esperienza di guida, potente e silenziosa.
La gestione ottimale delle batterie, il prolungamento della durata di vita e l’eventuale “second life” una volta esaurito il ciclo di vita a bordo veicolo solo alcuni dei temi che giocano un ruolo nel rendere le vetture elettriche più sostenibili e realmente accessibili al grande pubblico
Insieme ai motori full electric, cresce l’attenzione rivolta ai propulsori fuel cell alimentati ad idrogeno. Le così dette celle a combustibile sono attivamente sviluppate nei laboratori di tutto il mondo e promettono un’innovazione non meno importante. Uno scenario futuro che grazie alla possibilità di produrre l’idrogeno da fonti rinnovabili diventa sempre più concreto.
Le nuove vetture a trazione ibrida o elettrica hanno cambiato il concetto di guidabilità, unendo perfettamente bassi consumi, basse emissioni e cambi marcia morbidi, fluidi e potenti. Ma l’esperienza di guida sicura e perfetta del pilota può essere garantita solo se il motore, la trasmissione, la batteria vengono ottimizzati al massimo. Questo rende la sfida più impegnativa e comporta la necessità di trovare nuove strade anche in metodologie di sviluppo ormai consolidate.
Le auto elettriche ed ibride sono sistemi con componenti di potenza ad alta frequenza uniti alla risposta in parte aleatoria delle batterie, questo rende molto complessa la simulazione di sistema rispetto a quella tipica del motore endotermico.
Le tecniche di intelligenza artificiale trovano oggi impiego anche in ambito automotive, per costruire modelli pilota (driver) ed ottimizzare nel tempo la risposta di alcuni sottosistemi.
Teoresi ha un’esperienza pluriennale nelle metodologie di simulazione, ottimizzazione, integrazione e validazione di intere parti del veicolo, compresa la catena di trasmissione potenza. Un’esperienza condivisa da molti gruppi di lavoro che consente a Teoresi di affrontare la sfida del mondo elettrico anche con i veicoli pesanti e i mezzi agricoli.
Modellazione ed ottimizzazione dell’intero sistema
L’accoppiamento del mondo elettrico con il motore termico pone nuove sfide all’ingegneria del veicolo. Le case costruttrici e i loro fornitori hanno tutta la conoscenza per trattare la meccanica del motore ma l’integrazione con sistemi batteria, con gli inverter e l’elettronica di potenza richiede nuove competenze.
I Sistemi critici come il sistema di gestione della batteria (BMS) vanno modellati, progettati ed ottimizzati considerando l’accoppiamento con l’intero sistema veicolo.
Teoresi è specializzata nel modellare, ottimizzare e calibrare sistemi motore, avendo unito la trentennale esperienza acquisita con motori a benzina e diesel con le problematiche dell’ibrido e dell’elettrico. I servizi e gli strumenti di Teoresi usano algoritmi per identificare ed ottimizzare la performance del motore e consentono di modellare efficacemente la risposta dei sistemi di batteria e ricarica.
Ottimizzazione della centralina motore
Per gestire la crescente complessità delle calibrazioni motore Teoresi ha sviluppato strumenti specifici e metodologie di test innovative. Dal campo possiamo acquisire, archiviare ed analizzare dati provenienti da flotte o campagne di test. Poi, implementando sia le classiche tecniche di calibrazione sia il machine learning più avanzato, aiutiamo gli ingegneri a trovare una strategia per ridurre emissioni e consumi e rendere fluida la guida. Le nostre campagne di analisi e di calibrazione riusano i risultati delle simulazioni per ridurre il numero di test e ne automatizzano l’esecuzione, creando una reportistica di fine processo.
Gli esperti Teoresi forniscono supporto alle fasi di test e calibrazione delle centraline (ECU) powertrain.