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ZF TraXon

ZF TraXon – L’azienda multinazionale tedesca, produttrice di componenti per l’industria dei trasporti, ha presentato ZF TraXon: un innovativo cambio automatizzato modulare per veicoli commerciali pesanti.

 

Il nuovo cambio automatizzato, recentemente presentato da ZF, è capace di funzioni davvero straordinarie: dialoga con i satelliti GPS, sfrutta un modulo ibrido con una frizione di disinnesto, cambia marcia nell’istante ideale, occupa pochissimo spazio, offre un migliore comfort acustico e permette di abbattere le emissioni ed i consumi di carburante. Ma vediamo nel dettaglio il nuovo ZF TraXon.

TraXon

ZF_TraXon_Intarder

Si tratta nello specifico di un sistema di trasmissione automatica per veicoli industriali pesanti. Grazie alla sua completa modularità è fortemente apprezzato da un gran numero di produttori di veicoli heavy-duty come MAN, Iveco, Ford Trucks e ora anche Foton in Cina. Questa unità sfrutta un cambio tradizionale molto compatto con splitter, due controalberi, un selettore, un albero primario e un set di ruote riprogettate. E’ un sistema modulare basato su un cambio base più ben 5 diversi moduli di avviamento e comando: una frizione monodisco o bidisco, un modulo a doppia frizione (TraXon Dual), un modulo ibrido (TraXon Hybrid), una presa di forza dipendente dal motore e un convertitore di coppia-frizione (TraXon Torque). Il cambio base può contemplare 12 o 16 rapporti e può sopportare fino a 3.400 Nm di coppia massima funzionando in modalità overdrive o nella classica modalità Direct Line. L’aggiunta di 2 retro supplementari porta il totale delle retro a ben 4. Sfruttando, poi, uno smorzatore anti rumore, una nuova spaziatura della dentatura ingranaggi e una scatola del cambio modificata, il rumore è stato diminuito di ben 6 dB rispetto a un cambio ZF AS Tronic. In ultima analisi, è caratterizzato da un’ampia rapportatura, un’innovativa elettronica, un ottimo rapporto peso/potenza e un rendimento di ben il 99,7%.

zf-conact

Lo stesso cambio viene, infine, proposto da ZF con freno del cambio integrato (Intarder) opzionale, una strategia di marcia predditiva PreVision GPS e una funzione di passaggio in folle e disimpegno. Grazie a queste sue eccellenti qualità il nuovo cambio modulare va a sostituire il precedente cambio automatizzato ZF AS Tronic. Proprio gli smorzatori torsionali (antivibrazione e antirumore) verranno sostituiti in futuro da altri smorzatori con minore rigidità. Questa decisione permetterà di ridurre l’elevato stress, a carico degli smorzatori torsionali, generato dal motore durante un funzionamento con coppie elevate e velocità ridotta. Modalità di funzionamento che se da un lato permette una considerevole riduzione nel consumo di carburante, dall’altro lato tende ad aumentare il carico vibrazionale all’interfaccia tra motore e trasmissione. Ma, merito della costruzione molto robusta del cambio stesso e grazie all’utilizzo di smorzatori con minore rigidità, sarà possibile raggiungere questo obiettivo senza dover aumentare il numero di molle a torsione nel disco frizione. Questa soluzione avrebbe, infatti, comportato un peggioramento nelle caratteristiche del NVH (rumore, vibrazioni, ruvidità) dell’intera trasmissione.

TraXon ConAct

zf-conact-system

All’interno della nuova trasmissione per veicoli commerciali pesanti troviamo una elettronica di controllo che comanda i processi di inserimento e disinserimento delle frizioni nonché i cambi di marcia. Questi processi vengono poi eseguiti principalmente da attuatori pneumatici. Proprio uno di questi attuatori, nello specifico quello per l’azionamento della frizione, è stato sostituito dalla stessa ZF con una versione maggiormente potente. Stiamo parlando del cilindro pneumatico di rilascio ZF ConAct. Questo cilindro pneumatico di rilascio mostra notevoli vantaggi per quanto riguarda la vita utile della frizione e la sensibilità del meccanismo di comando frizione sopratutto se paragonato ai sistemi precedentemente utilizzati nelle trasmissioni automatizzate.

zf-conact-pneu-clutch-act-cyl

Offre vantaggi non solo per quanto riguarda la lunghezza di montaggio e di peso, ma riduce anche il numero di componenti di sistema necessari grazie alla sua costruzione concentrica e alla disposizione coassiale rispetto all’albero di ingresso del cambio. Nell’utilizzo quotidiano il sistema determina la posizione di rilascio ideale della frizione anche in situazioni di guida impegnative, come manovre con partenze su un piano inclinato con un carico pesante o che iniziano su una superficie scivolosa, evitando in questo modo che il conducente, con un utilizzo scorretto, vada a surriscaldare e quindi danneggiare l’intera frizione.

TraXon Torque

ZF_TraXon_Torque

Se la portata di un’autogru dovesse essere di gran lunga superiore alle 200 tonnellate allora viene utilizzato il modulo TraXon Torque del nuovo cambio modulare ZF. Sostituendo il precedente cambio TC Tronic HD, il TraXon Torque adotta un modulo convertitore di coppia/frizione, in luogo della consueta frizione a secco monodisco o bidisco, abbinato al cambio base garantendo in questo modo partenze senza usura e manovre fluide e confortevoli anche con coppie d’ingresso estremamente elevate e nelle marce più basse. Il tutto si traduce in un elevato comfort di comando anche per gru di grandi dimensioni con portata massima fino a 750 tonnellate.

TraXon Hybrid

ZF TraXon Hybrid

ZF ha pensato anche ai motori ibridi diesel/elettrici. Grazie, infatti, ad un motore elettrico da 120 kW e 1000 Nm e a una frizione di disinnesto, entrambi installati direttamente nella campana del cambio, il nuovo cambio modulare TraXon di ZF introduce tutti i benefici già visti sui veicoli pesanti con rimorchio elettrificato e vi affianca tutte le funzionalità dell’ibrido: recupero, manovre elettriche, funzione start-stop, incremento della potenza del motore a combustione (Boost). L’innovativa soluzione ibrida consente una riduzione dei consumi di carburante di circa il 5% potendo contare su un ibrido di tipo parallelo dove il motore elettrico è posizionato esattamente in mezzo tra motore termico e cambio automatizzato. Nei trasporti speciali il motore elettrico può anche essere utilizzato per l’alimentazione di gruppi ausiliari, come il raffreddamento, o per le utenze elettriche della cabina.

TraXon PreVision

TraXon_PreVision-GPS

Ma la vera particolarità di questo nuovo cambio di ZF risiede nella strategia di cambiata predditiva denominata PreVision GPS. L’innovativo dispositivo elabora i dati in arrivo dai numerosi sensori di trasmissione e veicolo (accelerazione, resistenza all’avanzamento e carico) e li unisce con i dati raccolti dal segnale GPS in combinazione con la cartografia topografica. A questo punto il PreVision GPS è in grado di calcolare l’esatta selezione delle marce, l’esatto rapporto da inserire e il preciso momento in cui effettuare la cambiata valutando l’esatto profilo del percorso che si andrà ad affrontare. Con l’unico scopo, infatti, di innalzare l’efficienza ed il comfort di viaggio, il sistema attua passaggi di marcia verso i rapporti più lunghi con estrema rapidità. Inoltre, il sistema impedisce che venga inserito un rapporto più lungo poco prima di affrontare una salita che potrebbe provocare una scalata ripetuta seguita da una perdita di velocità.

TraXon_PreVision-GPS

Se mai la salita dovesse farsi più lunga o più ripida, il sistema in anticipo recepisce l’informazione e provvede a scalare un ulteriore rapporto in un tempo utile riducendo la perdita di velocità in salita da parte del camion. Superata la salita il sistema provvede subito a inserire un rapporto più lungo “da riposo” così da incrementare ulteriormente l’efficienza. Una volta raggiunti i tratti autostradali o le strade extraurbane in lieve discesa, il sistema manda in folle il cambio (funzione Ecoroll), la catena cinematica si disaccoppia e il motore gira al minimo. In questo modo si evitano eventuali perdite di trazione e si ottiene una corrispondente riduzione dei consumi e delle emissioni. Se mai la pendenza in discesa dovesse diventare eccessiva, il sistema di gestione PreVision GPS inserisce immediatamente il freno motore e il freno del cambio, al posto della funzione di passaggio in folle, per non gravare sui freni tradizionali.

Author

Matteo Di Lallo

http://www.matteodilallo.tech
Laureato in Ingegneria Meccanica e forte appassionato di motori. Collabora attualmente per alcune realtà del mondo dell'editoria automotive: Autotecnica, Trasporto Commerciale, Giornale del Meccanico, La Mia Auto, Omniauto, Quattroruote, Motori Agricoli, Evo Italia, Automobilismo ed EngBook.

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