Tecnica: Differenziale Attivo Motorsport, cosa c’è dietro?

BMW M5 F10, Differenziale Active M

BMW M5 F10, Differenziale Active M

La nuova BMW M5 romba già da un po’ di tempo lungo le strade ed i circuiti dell’intero globo, ma non abbiamo mai avuto modo di focalizzarci su come tanta potenza venga trasmessa al suolo. Gli oltre 550 CV, ma sopratutto l’enorme coppia di 680 N m, vengono scaricati al suolo anche grazie al nuovo differenziale posteriore attivo Active M.

Questo nuovo differenziale creato da ZF insieme ai tecnici Motorsport, è in grado di ridurre di molto le perdite per attriti interni e limitare in maniera massiccia gli sforzi Hertziani che si hanno tra le varie ruote dentate. Meno dissipazione, più potenza e coppia alle ruote, con un rendimento della catena cinematica che si alza ulteriormente.

Il sistema non lavora con un fluido viscoso, quindi “sentendo” la differenza di viscosità all’interno del portatreno, ma utilizza in maniera massiccia i sensori che governano altre funzioni dell’auto per interpetrare la tipologia di fondo stradale che si sta affrontando.

In questo modo, anche grazie ad un pack lamellare di frizioni, si può accoppiare e disaccoppiare in maniera progressiva o rapida (a seconda delle esigenze di risposta) un semi-albero posteriore rispetto ad un altro. La centralina è collegato con il sistema DSC attraverso la tecnologia di trasferimento dati ad alta velocità FlexRay, tenendo costantemente in controllo incrociato i dati raccolti dai suoi sensori con il feedback fornito dal DSC. Utilizza quindi queste informazioni per calcolare la forza di bloccaggio per fornire stabilità e trazione ottimale. I dati registrati dai sensori della DSC sono trasmessi anche se il sistema di controllo della stabilità è disattivo. Il bloccaggio di forza dentro il differenziale (Lock-up) può essere impostata tra una percentuale che varia 0 e 100. L’Anti-Lock Braking System conserva la piena funzionalità in tutte le situazioni. I sensori per il sistema ABS, ESP e DSC lavorano in sincrono per far “capire” al differenziale se una ruota è prossima a perder contatto con il suolo e quindi avere slittamento relativo. In tal caso, il sistema prevede a bloccare parzialmente la rotazione della stessa in modo che il coefficiente di contatto con l’asfalto non venga vinto, causando il repentino pattinamento.

Meno sprechi, più resa = più motricità.

Al sistema M DSC (Dynamic Stability Control), si aggiungono anche i segnali ricevuti dal potenziometro dell’acceleratore, l’angolo di imbardata e la lettura sulla ruota fonica del sistema ABS per calcolare la velocità di rotazione di ogni singola ruota.

In questo modo, il differenziale è in grado di spostare la potenza alla ruota esterna, mentre si affronta un curva stretta,  come contrastare la perdita di trazione durante i cambi di corsia ad alta velocità. Esso può anche diminuire la tendenza al sottosterzo in curva a pieno carico.

Schematizzando il suo funzionamento abbiamo:

  1. Un impulso fornito da un motore elettrico collegato direttamente ad un riduttore ruota l’ingranaggio-camma in presa diretta con un meccanismo di ballramp unidirezionale;
  2. Questa coppia di rotazione provoca lo spostamento di due attuatori che spingono la camma anteriore avant;
  3. La spinta fornita dalla camma è trasmessa attraverso uno spingidisco comprimendo il pack frizione;
  4. La coppia di rotazione delle frizioni esterne (input) è poi trasferita alle piastre interne (uscita) in proporzione alla corrente elettrica ricevuta;
  5. Un’unità di controllo elettronico (ECU) controlla la frizione regolando la quantità di corrente basata sui dati in ingresso disponibili (DSC) ed un algoritmo di controllo personalizzato;
  6. Una risposta ottimale è possibile grazie all’ausilio di un attuatore elettrico;
  7. Lock-up completo e continuo è sempre disponibile (da 0,5 A)

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