Banco a rulli dinamometrico

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51 L’unità di condizionamento, attraverso il controllo della temperatura e dell’umidità, permette di variare le condizioni ambientali. Il flusso d’aria viene fatto circolare all’interno della camera mediante un circuito chiuso; passando attraverso un deumidificatore, l’ECU genera vapore così da aggiungere umidità al flusso.

Il range di temperatura controllato va da un minimo di -20 °C, a un massimo di 40 °C. L’umidità che il sistema riesce a controllare varia in funzione della temperatura in cui ci si trova: l’umidità minima controllabile con T superiore di -12°C è pari al 40%, mentre con temperature superiori ai 20

°C l’umidità minima controllabile è del 15%. L’unità è comunque in grado di assicurare un controllo massimo dell’umidità pari al 95%.

Tabella 1: Parametri controllati dalla ECU.

Parametro Range Unità di misura

Temperatura controllata -20 a 40 °C

Umidità controllata (±15% RH) 40% a 95% da -12°C a 0°C RH

Umidità controllata (±5% RH) 40% a 95% da 0°C a 40°C RH

Umidità controllata (±5% RH) 15% a 95% da 20°C a4 0°C RH

La simulazione di una manovra di frenatura del veicolo avviene mediante l’utilizzo di 4 rulli indipendenti, ovvero azionati da 4 motori elettrici alimentati a corrente alternata. Celle di carico assemblate sulla carcassa dei motori permettono di misurare la coppia motrice prodotta durante la rotazione. Il monitoraggio della posizione dell’albero motore viene commissionato ad un encoder posizionato in prossimità dei rulli.

Il banco è equipaggiato con rulli anteriori fissi e rulli posteriori mobili; quest’allestimento permette di accogliere e valutare un’ampia gamma di vetture, partendo da veicoli leggeri fino a veicoli commerciali. Un sistema di scorrimento automatizzato dei rulli posteriori permette, infatti, di variare il passo in funzione della tipologia di veicolo da testare. Il parziale isolamento dei rulli, ad eccezione della superficie di corsa, permette di ridurre i livelli di rumore di fondo prodotti dal rotolamento degli stessi.

Allo scopo di prevenire corrosione e abrasione della superficie di corsa, i rulli subiscono un trattamento superficiale di metallizzazione. Tale processo prevede l’utilizzo di una polvere di particelle al carburo di tungsteno, che viene spruzzata sul substrato del rullo.

Il risultato è un film protettivo duro e con un’elevata resistenza, migliorando ed allungando la vita utile dei rulli. Le proprietà del rivestimento dipendono dalla granulometria e dalla frazione di particelle utilizzate.

Ulteriore peculiarità di una superficie ruvida è la capacità di garantire il raggiungimento del grip ottimale tra rullo e pneumatico, assicurando stabilità e omogeneità nel contatto. Grazie a questo tipo di equipaggiamento, è possibile movimentare la vettura come se si trovasse su strada, durante le normali condizioni d’uso.

Tabella 2: Specifiche del banco.

Parametro Range Unità di misura

Potenza motori 149 (200) kW (CV)

Velocità massima raggiungibile 250 km/h

Range di velocità 0 a 725 rpm

Massima pressione applicabile 200 bar

Diametro Rulli 1,83 m

Passo vettura (variabile) 2290 a 5640 mm

Per una corretta simulazione delle condizioni stradali, il banco lavora effettuando due differenti controlli, a seconda delle condizioni da riprodurre.

52 Il primo loop di controllo prevede la verifica della velocità di rotazione dei rulli attraverso la misura della loro posizione a mezzo di encoder; tali sensori sono posizionati in prossimità dei rulli per assicurare una maggior precisione della misura.

Il secondo loop prevede il controllo della coppia ai rulli, rispetto ad un valore target, agendo sulla corrente elettrica fornita o sottratta ai motori di azionamento dei rulli.

La simulazione delle reali condizioni della vettura durante la frenatura viene effettuata attraverso la simulazione delle inerzia del veicolo (45). I moderni banchi dinamometrici simulano l’inerzia mediante l’utilizzo di motori elettrici montati sui rulli; mediante l’aggiunta o l’assorbimento di potenza al sistema, il motore simula l’inerzia del veicolo. Variando determinati parametri come l’angolo di rotolamento o il peso della vettura, il drive del motore ha la capacità di operare in un ampio range di funzionamento. Esistono, però, sistemi che, attraverso il montaggio di dischi in acciaio direttamente sull’albero del banco, riproducono l’inerzia del veicolo. La scelta della tipologia non cambia l’obiettivo di simulare in maniera attendibile l’inerzia del veicolo durante una frenata.

Altra importante caratteristica di questi banchi è la modalità d’applicazione frenante; avendo a disposizione l’intera vettura funzionante si ha la possibilità di effettuare la manovra di frenatura in tre differenti modalità:

 Driving mode, procedura che prevede la generazione di pressione nell’impianto frenante attraverso il pilota, il quale, esercitando una forza sul comando pedale, agisce direttamente sull’impianto della vettura;

 pedal applier mode, prevede l’utilizzo di un sistema automatizzato costituito da un attuatore idraulico, il quale aziona il pedale freno generando pressione nell’impianto della vettura;

 brake apply mode, nel quale l’applicazione frenante viene gestita direttamente dal banco a mezzo di un sistema di generazione di pressione idraulica collegato direttamente alle pinze freno. Con questa modalità si ha la possibilità di gestire la frenata su singolo assale, in quanto si dispone di due gruppi di alimentazione indipendenti; l’operazione viene però evitata poiché un ritardo sulla risposta del sistema potrebbe portare la vettura ad avere un comportamento instabile.

Il sistema brake apply prevede un controllo ad anello chiuso di tipo PDI, dall’inglese Proportional Integral Derivative Controller. Attraverso un accurato controllo del software, il sistema è in grado di controllare le attuazioni di tipo pneumatico, elettrico e idraulico, necessarie per effettuare le manovre di frenatura. Difatti, il sistema è dotato di una pompa, azionata elettricamente, la quale è in grado di trasformare aria compressa in un’applicazione idraulica mandando l’olio in pressione direttamente in pinza.

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