ANALISI TEORICO-SPERIMENTALE DEL COMPORTAMENTO MECCANICO A REGIME ED IN TRANSITORIO DEI VARIATORI A CINGHIA PER APPLICAZIONI IN SISTEMI DI TRASMISSIONE PLURIMODALI COMPLESSI

Obiettivo della ricerca della nostra unità operativa è quello di migliorare le prestazioni ottenibili dalle trasmissioni a variazione continua del rapporto, in termini di potenza trasmissibile, di adeguamento del variogramma del rapporto di trasmissione alle esigenze del veicolo e soprattutto di rendimento complessivo ed abbassamento dei consumi. Tali prestazioni saranno da valutare nelle due principali condizioni operative, quella stazionaria e quella transitoria di "shift" del rapporto di trasmissione. L'intento della nostra unità di ricerca è perciò, dopo aver validato sperimentalmente le analisi teoriche relative al comportamento meccanico degli attuatori mediante rilievi di coppia, velocità e spinta assiale di chiusura, quello di procedere alla progettazione ed alla realizzazione di nuove geometrie degli attuatori stessi per adeguare meglio il variogramma funzionale alla mappa caratteristica del motore, limitando le forze di chiusura ai valori minimi necessari per la trasmissione della coppia ed evitando alla cinghia inutili sovraccarichi. In parallelo, le attrezzature ed i dispositivi con i quali si effettuerà la sperimentazione in parola consentiranno anche la verifica dei modelli teorici, aventi per oggetto il comportamento meccanico dei variatori a cinghia nelle fasi transitorie di "shift" del rapporto di trasmissione, che poi sono di gran lunga le più frequenti nelle comuni condizioni operative dei veicoli equipaggiati con CVT. E' evidente che occorre distinguere due principali categorie di variatori a cinghia, con caratteristiche meccaniche di comportamento del tutto differenti: i variatori a cinghia di gomma, ove è fondamentale l'influenza della deformazione elastica della cinghia, i cui effetti si sovrappongono al moto radiale complessivo conseguente all'apertura/chiusura della puleggia, ed i variatori a cinghia metallica, in cui la configurazione istantanea della cinghia è strettamente dipendente dalla deformazione elastica delle semipulegge. Nel caso di cinghia di gomma in particolare, la circostanza che l'angolo d'attrito supera generalmente quello di gola della puleggia comporta traiettorie della cinghia del tutto atipiche in fase di chiusura della puleggia, con estesi archi d'aderenza a spirale che si avvolgono verso l'interno nel senso della rotazione. Analoghi archi d'aderenza a spirale, ma con avvolgimento verso l'esterno, si riscontrano anche in fase d'apertura della puleggia. La diversità tra le due categorie di variatori si riflette sui corrispondenti modelli matematici ed anche sui rilievi sperimentali da eseguire per la verifica dei modelli stessi. La letteratura offre pochissimi studi teorici o risultati sperimentali su tali argomenti specifici ed una vasta ed adeguata sperimentazione in condizioni non stazionarie potrebbe fornire importantissimi sviluppi se i modelli teorici originali sopra citati trovassero conferma, in quanto se ne potrebbe estendere e generalizzare la validità applicandoli allo studio della risposta dinamica su strada di veicoli di vario tipo con trasmissione a variazione continua. In tale indagine, è essenziale il vantaggio sinergico derivante dalla collaborazione che si instaurerà con l'unità operativa di Bari, impegnata in temi di ricerca del tutto analoghi.