L’ibrido di Stellantis montato su tante vetture del gruppo, come Citroen, Fiat, Opel, Peugeot, Jeep, Lancia, AlfaRomeo ecc. ecc. è un Mild Hybrid con architettura a 48 V particolare. Infatti riesce, grazie ad un motore elettrico montato nel cambio automatico a far muovere la vettura anche nella sola modalità elettrica come una Full Hybrid. Inoltre il motore elettrico integrato nel cambio automatico funge da “motorino” d’avviamento per il motore termico al primo avvio. Nelle fasi di start&stop invece, il compito di riavviare il motore termico nelle ripartenze è affidato al sistema BSG. Il motore elettrico e il generatore/starter (BSG) possono lavorare all’occorrenza anche insieme (ad esempio al primo avvio se fa molto freddo).
In questo articolo spiegherò in modo approfondito il funzionamento del cambio automatico della vettura, che è in realtà un robotizzato a tripla frizione: frizione C0, C1 e C2. Questo articolo è il frutto di un corso che ho svolto con la Magneti Marelli e per ovvi motivi di copyright non posso diffondere le immagini dello schema di funzionamento.
Questo articolo esplora le caratteristiche salienti dell’e-DCT6, chiarendo in cosa si distingue da un normale DCT e come i suoi componenti unici, in particolare la frizione di isolamento C0 e il gruppo epicicloidale permettono una guida ibrida evoluta.
L’obiettivo principale di questa integrazione è duplice:
Dal punto di vista produttivo, l’e-DCT6 è un prodotto chiave per Stellantis, fabbricato in stabilimenti come Mirafiori (Torino) e Metz, con l’obiettivo di raggiungere una capacità produttiva significativa per supportare l’intera gamma ibrida del gruppo.
In un DCT classico:
Il cambio e-DCT6 si discosta da questa architettura tradizionale introducendo due elementi fondamentali: una terza frizione, la C0 di isolamento, e un complesso gruppo epicicloidale di riduzione.
L’architettura interna dell’e-DCT6 è eccezionalmente complessa e originale, basata non su due, ma su tre alberi primari coassiali e tre frizioni (C0, C1, C2):
In questo articolo spiegherò in modo approfondito il funzionamento del cambio automatico della vettura, che è in realtà un robotizzato a tripla frizione: frizione C0, C1 e C2. Questo articolo è il frutto di un corso che ho svolto con la Magneti Marelli e per ovvi motivi di copyright non posso diffondere le immagini dello schema di funzionamento.
Il cambio e-DCT6 Stellantis: una rivoluzione ibrida (48 V) nel cuore della trasmissione
L’evoluzione dei veicoli ibridi (MHEV) a 48 V ha portato alla necessità di sviluppare trasmissioni specificamente progettate per integrare al meglio il motore elettrico. Il cambio e-DCT6, sviluppato da Stellantis, non è solo un’evoluzione del classico cambio a doppia frizione (DCT), ma una vera e propria architettura innovativa pensata per massimizzare l’efficienza e l’esperienza di guida in modalità elettrica.Questo articolo esplora le caratteristiche salienti dell’e-DCT6, chiarendo in cosa si distingue da un normale DCT e come i suoi componenti unici, in particolare la frizione di isolamento C0 e il gruppo epicicloidale permettono una guida ibrida evoluta.
Caratteristiche generali e architettura
Il cambio e-DCT6 è stato sviluppato appositamente da Stellantis per equipaggiare i veicoli del gruppo con architettura ibrida a 48 V. Il cuore di questa trasmissione è l’integrazione di un motore elettrico da 21 kW (o 28 CV) direttamente nel corpo del cambio, abbinato a un’architettura a doppia frizione.L’obiettivo principale di questa integrazione è duplice:
- Escludere completamente il motore termico (ICE – Internal Combustion Engine) dalla catena cinematica.
- Consentire la marcia del veicolo in modalità puramente elettrica (EV).
Dal punto di vista produttivo, l’e-DCT6 è un prodotto chiave per Stellantis, fabbricato in stabilimenti come Mirafiori (Torino) e Metz, con l’obiettivo di raggiungere una capacità produttiva significativa per supportare l’intera gamma ibrida del gruppo.
Differenza tra un cambio a doppia frizione tradizionale e l’e-DCT6
Un cambio a doppia frizione (DCT), come illustrato negli schemi di base, è caratterizzato dalla presenza di due frizioni distinte che agiscono su due alberi primari coassiali.In un DCT classico:
- Una frizione (ad esempio, C2 nell’e-DCT6) è dedicata alle marce pari (2ª, 4ª, 6ª).
- L’altra frizione (ad esempio, C1 nell’e-DCT6) è dedicata alle marce dispari (1ª, 3ª, 5ª) e alla retromarcia.
Il cambio e-DCT6 si discosta da questa architettura tradizionale introducendo due elementi fondamentali: una terza frizione, la C0 di isolamento, e un complesso gruppo epicicloidale di riduzione.
L’architettura interna dell’e-DCT6 è eccezionalmente complessa e originale, basata non su due, ma su tre alberi primari coassiali e tre frizioni (C0, C1, C2):
- Albero Primario Esterno: associato alla frizione C2 (marce pari) e al freno C2 (funzionando come frizione/freno).
- Albero Primario Interno: associato alla frizione C1 (marce dispari e retromarcia).
- Terzo Albero Coassiale: è l’unico albero a ricevere direttamente la coppia motrice dal motore termico (ICE) attraverso la frizione di Isolamento C0.
Frizione C0 per escludere il motore termico
La frizione C0 è l’elemento cruciale che permette la vera e propria funzionalità ibrida avanzata e rappresenta la principale differenza concettuale con i DCT convenzionali.
La C0 è definita frizione di isolamento. Il suo ruolo è quello di interrompere il flusso di coppiadal motore termico all’intera catena cinematica del cambio.- C0 Chiusa: Quando C0 è chiusa, il motore termico è in grado di trasmettere coppia all’albero interno. Da qui la coppia viene poi distribuita ai primari C1 o C2, a seconda della marcia selezionata. Questo è il caso tipico di funzionamento ibrido in cui il motore termico è attivo.
- C0 Aperta (Guida EV): Quando C0 è aperta (non comandata), il motore termico rimane isolato dal cambio. In questa condizione, l’ICE può essere completamente spento, permettendo l’avanzamento del veicolo in modalità puramente elettrica (EV).
- Questa capacità di isolamento netto è ciò che consente al sistema ibrido 48 V di Stellantis di massimizzare il tempo di spegnimento del motore termico.
Il Gruppo Epicicloidale e la Frizione C1
Un altro elemento distintivo dell’e-DCT6 è la presenza di un gruppo epicicloidale di riduzione.
Il gruppo epicicloidale è fondamentale per l’architettura perché, combinato con la frizione C1, permette di ottenere i sei rapporti di velocità (6 marce).
La frizione C1 non è solo una frizione per le marce dispari; tecnicamente, è anche un freno a dischi multipliche agisce sul pignone del gruppo epicicloidale.- C1 Non Comandata: il pignone è svincolato e non trasmette coppia (l’albero C1 è trascinato ma non trasmette coppia all’interno).
- C1 Comandata (bloccata): il pignone viene bloccato. Bloccando il pignone, il gruppo epicicloidale entra in funzione e trasmette una coppia al primario interno, aggiungendo di fatto un rapporto fisso di moltiplicazione/riduzione a monte dell’ingranaggio selezionato.
- Questo ingegnoso meccanismo fa sì che ciascuna delle tre ruote dentate principali del primario possa generare due diversi rapporti di velocità, consentendo di ottenere i sei rapporti complessivi (più la retromarcia) con un numero ridotto di ingranaggi (tre appunto), ottimizzando spazio e peso.
Modalità Elettrica (EV) ibrida
La capacità di avanzamento del veicolo con il solo e-Motor (motore elettrico) è garantita proprio dall’apertura della frizione di isolamento C0 e dalla configurazione meccanica specifica.
Dettagli della marcia EV:- Frizione C0: mantenuta aperta per escludere il motore termico, che può essere spento.
- Trasferimento di Coppia: l’e-Motor trasferisce la coppia motrice tramite una ruota di rinvio all’albero primario esterno.
- Spunto (Partenza): lo spunto del veicolo (la partenza) è gestito in modo diretto dall’e-Motor, senza richiedere l’intervento delle frizioni C1/C2 o la sincronizzazione.
- Trasmissione: la coppia motrice è trasferita all’albero secondario inferiore con l’innesto di una sola ruota dentata (generalmente associata alla 2ª marcia EV).
- Retromarcia: Con la stessa configurazione, si ottiene la retromarcia semplicemente invertendo il verso di rotazione dell’e-Motor.
- Questa integrazione profonda tra motore elettrico e cambio lo rende estremamente efficiente e versatile per la guida urbana e l’implementazione delle logiche di veleggio e recupero di energia.
Conclusioni
Il cambio automatico eDCT 6 marce di Stellantis si configura come un esempio di come la tecnologia ibrida richieda soluzioni di trasmissione dedicate. Non è un semplice “attacco” di un motore elettrico a un DCT esistente.
Le sue caratteristiche distintive, la Frizione di Isolamento C0 che garantisce l’isolamento completo per la marcia EV, l’integrazione del motore elettrico da 21 kW, e l’uso ingegnoso del gruppo epicicloidale per moltiplicare i rapporti lo rendono una trasmissione ibrida avanzata. Questo sistema non solo abilita una vera e propria marcia in elettrico, ma massimizza anche il potenziale di spegnimento del motore termico (fino al 50% in città), segnando un passo significativo verso l’efficienza energetica nei veicoli a 48 V.
In sintesi, l’e-DCT6 è un cambio a doppia frizione che, grazie all’aggiunta di una terza frizione di isolamento e di un gruppo epicicloidale, si trasforma in una trasmissione ibrida completa, capace di disconnettere meccanicamente il motore termico e di operare in modo efficiente solo in elettrico.
Tratto da automotive
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