Miglioramento continuo del comfort acustico dei veicoli

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I nuovi cuscinetti SKF offrono livelli di ridotti di rumorosità per la colonna sterzo

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Accanto alla sfida ben conosciuta sul risparmio dei consumi e delle emissioni nocive dei veicoli di oggi, se ne affaccia un'altra legata al rumore e alla vibrazione, per contribuire a migliorare il comfort acustico dell'abitacolo.

Questo, in cascata, coinvolge i sottosistemi come sterzo, trasmissione e sospensioni, con l'obiettivo finale di fissare nuovi standard, a fronte di una maggior diffusione di motorizzazioni ibride ed elettriche dove i requisiti da parte dei costruttori sono in continua evoluzione.

Per il sistema sterzo SKF ha contribuito sviluppando un nuovo tipo di cuscinetto per la colonna sterzo, che offre livelli di rumorosità notevolmente ridotti. I cuscinetti per colonna sterzo "Wire" precaricati (P-WSCB) sono stati concepiti per i produttori di componenti automobilistici di primo livello, i cosiddetti Tier 1, per aiutarli a soddisfare i requisiti di bassa rumorosità richiesti dai costruttori di automobili (OEM).

Nella valutazione della rumorosità di un cuscinetto ci sono implicazioni oggettive quali la soddisfazione delle specifiche tecniche, ma anche implicazioni soggettive, in quanto è coinvolto l'utilizzatore finale del veicolo. Una percezione di un rumore, ritenuto eccessivo da parte del conducente, si associa istintivamente a un'immagine di bassa qualità del veicolo e potenzialmente del marchio stesso. Ecco perché il cuscinetto diventa uno degli attori principali su cui i clienti concentrano la loro attenzione.

I nuovi cuscinetti SKF a bassa rumorosità per la colonna sterzo riducono i livelli di rumorosità di circa 4dB (A) rispetto ai cuscinetti SKF standard, e in misura anche maggiore se confrontati con i prodotti della concorrenza, senza alterare gli attuali elevati standard di prestazione. I cuscinetti P-WSCB a bassa rumorosità garantiscono un livello di rumore pari a 37-38dB(A), mentre i cuscinetti WSCB standard si attestano a 41-42dB(A). Lo stesso risultato si ottiene adottando i tipi obliqui a bassa rumorosità al posto di quelli standard. Sebbene possa sembrare minima, una riduzione di 3dB(A) equivale ad abbattere della metà il rumore udibile. Le numerose modifiche apportate contribuiscono quindi a migliorare le prestazioni e dei nuovi cuscinetti P-WSCB.

La caratteristica di questi cuscinetti è di avere la pista dell'anello esterno realizzata con fili in acciaio indurito, inseriti all'interno dell'anello stesso. Inoltre, i fili non sono continui, ma presentano un piccolo gap alla giunzione dei due terminali. Il passaggio delle sfere crea così una vibrazione con una tipica forma d'onda. Il controllo della precisione di questa luce, associato a una specifica rugosità delle piste, alla qualità delle sfere e all' ottimizzata quantità del grasso, ha permesso di ridurre l'emissione acustica del cuscinetto in modo considerevole.

I nuovi cuscinetti, oltre ad offrire un migliore comfort acustico, hanno migliorato quello di guida in termini di coppia di attrito e rigidezza della colonna sterzo, contribuendo ad attenuare le vibrazioni trasmesse dalla strada e percepite dal conducente. Possono inoltre reggere carichi assiali e radiali e offrono conduttività elettrica, una caratteristica che consente il regolare il funzionamento di airbag e altri componenti elettrici. L'assortimento di cuscinetti SKF P-WSCB per la colonna sterzo comprende nove versioni, ciascuna delle quali disponibile nella variante a bassa rumorosità. Contraddistinta dalla denominazione BAQ, la serie ha diametro interno compreso tra 22 e 30 mm, diametro esterno compreso tra 40 e 44 mm e peso che va da 28 a 43 g.

La SKF ha anche realizzato un nuovo banco prova per la validazione di questi cuscinetti. Lo scopo è quello di definire un nuovo metodo di misura per l'intera gamma di cuscinetti per la colonna sterzo, in modo da creare un riferimento per i propri prodotti e quelli esistenti sul mercato e di elaborare, in collaborazione con i nostri clienti, i nuovi standard di accettazione. Si prevede che i nuovi cuscinetti troveranno impiego nei veicoli elettrici e ibridi, nonché nelle vetture con prestazioni superiori come quelle dei segmenti C, D ed E, in particolar modo per clienti quali Audi, BMW, Volkswagen e Volvo.

Ciò sarà possibile fornendo i principali produttori Tier 1, come ZF Lenksysteme, Fuji Autotech, ThyssenKrupp Presta, Nexteer, Mando e TRW. I sistemi di sterzo assistiti elettricamente (EPS/EPAS), ormai comunemente adottati su tutte le vetture, sono il fondamento per funzionalità avanzate, come l'assistenza alla guida e quelli di supporto alla sicurezza attiva e predittiva, (Emergency Steering Assistance, Lane Holding, Torque Steering Compensation e Parking Assistance). In un'ottica futura, questi rappresentano i passi necessari per arrivare a sviluppare sistemi di guida autonomi, visione futuristica, ma non irreale, del potenziale di sviluppo dei sistemi sterzanti.

SKF fornisce altri cuscinetti per i sistemi EPAS, compresi quelli nelle versioni a bassa rumorosità. I cuscinetti a sfere a quattro punti di contatto per Rack EPAS sono disponibili in quattro varianti, con diametro del foro compreso tra 40 e 50 mm. Sono tutti caratterizzati da bassa rumorosità, bassa coppia, elevata rigidezza, elevata capacità di carico e gioco assiale minimo. I cuscinetti radiali a sfere per colonna e doppio pignone EPAS sono disponibili in nove varianti, con diametro del foro compreso tra 6 e 25 mm. Questi cuscinetti sono caratterizzati da una sezione molto sottile, flessibilità, bassa coppia e bassa rumorosità.

Gli sviluppi che riguardano i sistemi di sterzo e le sospensioni sono a cura del Global Centre of Excellence di Saint-Cyr-sur-Loire, in Francia. I cuscinetti per i sistemi di sterzo sono prodotti in cinque stabilimenti, tre dei quali in Europa, uno negli Stati Uniti e uno in India, ai quali si affianca la struttura regionale di vendita e ingegneria dell'applicazione.

Pubblicato il 7 Settembre 2015 - (135 views)
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