dalla Home

Tecnica

pubblicato il 26 maggio 2009

Cambio ZF 8HP, si fa in otto

Il nuovo automatico debutta sulle BMW 760i e Serie 5 GT

Cambio ZF 8HP, si fa in otto

La BMW 760i e la Serie 5 GT hanno una marcia in più anzi due, infatti sono i primi due modelli a montare il nuovo cambio automatico con convertitore idraulico di coppia a otto rapporti prodotto dalla tedesca ZF, tradizionale partner della Casa di Monaco proprio nelle trasmissioni automatiche classiche. Era infatti il 2002 quando la BMW Serie 7 E65 montò per la prima volta del primo cambio automatico a 6 rapporti, nome in codice interno 6HP, ancora all'avanguardia e scelta privilegiata di tutte le auto di prestigio (Aston Martin, Audi, Bentley, BMW, Ferrari, Jaguar, Maserati, Range-Rover, Rolls-Royce). Prima ancora era stato il turno del primo cambio automatico a 5 rapporti e anche stavolta il primato era stato di ZF e la prima a beneficiarne una BMW, la Serie 5 E34 nel 1992. Negli anni successivi, prima la Mercedes con il suo 7G-Tronic (2003) e poi l'Aisin a 8 rapporti per la Lexus (2006) avevano distanziato la ZF. Ma l'ultima creatura degli uomini di Friedrichshafen recupera il tempo perduto, anzi apre a questo tipo di trasmissione prospettive inedite.

Il nuovo cambio ha due rapporti e già questo porta di per sé benefici a partire dall'ampiezza di rapporto maggiore (che passa da 6:1 del 6HP al 7:1 del nuovo 8HP) tra la prima, che è più corta facilitando l'avvio, e l'ottava, più lunga per consentire al motore di girare a regime inferiore, a tutto beneficio del comfort e dei consumi. Quest'ultimo beneficio arriva anche dalla migliore scalarità dei rapporti intermedi con salti di regime inferiori tra una marcia e l'altra che consentono di avvertire meno il passaggio e di poter utilizzare il motore per più tempo nei pressi dei regimi ottimali. La sesta è in presa diretta ovvero con rapporto 1:1.

Ma le novità dell'8HP sono anche altre. Prima di tutto nella struttura. All'interno infatti è provvisto di 4 gruppi di ingranaggi, 5 elementi di cambiata (3 pacchi frizione, 2 freni) e dei quali solo due alla volta sono impiegati per trasmettere il moto. Questo favorisce il rendimento del cambio che, secondo la ZF, sfiora il 98%. Acquisita ormai da anni è la perfetta integrazione meccatronica tra la parte meccanica e l'elettronica di controllo tanto che la centralina è inserita nel cambio stesso, tra la sede degli ingranaggi e la coppa sottostante dove si trovano miniaturizzate l'idraulica di attuazione e quella del convertitore, un intreccio di condotti e valvole che offre tuttavia tempi di risposta eccezionali: l'8HP può passare in un colpo solo dall'ottava alla seconda marcia e attiva la parte idraulica preposta alla cambiata in soli 200 ms, al di sotto della soglia percepibile dal momento in cui si schiaccia l'acceleratore per il kick-down.

La semplicità operativa ha benefici riflessi anche per gli ingombri, che sono gli stessi del 6 rapporti con un peso di 90 kg, solo uno in più, ben 7 kg in meno persino del 5HP a 5 rapporti. Ulteriori miglioramenti al rendimenti sono stati ottenuti anche dal convertitore idraulico di coppia, il componente che sostituisce la frizione e che, con il suo slittamento, può influenzare significativamente prestazioni e consumi. Per questo, grazie a un nuovo smorzatore e doppia massa, sono stati ridotte le vibrazioni torsionali e il blocco del convertitore può intervenire ancora più spesso rendendo la marcia di questo automatico praticamente identica a quella di un manuale con il beneficio di poterlo fare in pieno relax o sportivamente utilizzando la modalità di selezione sequenziale dei rapporti.

In secondo luogo perché è già pronto per la trazione ibrida, sia per quella cosiddetta mild e per la full. Nel primo caso, si tratterà di integrare all'interno del convertitore di coppia una sottile motore-statore elettrico in grado di fornire una spinta supplementare, fare da generatore in rilascio per recuperare l'energia cinetica e motorino di avviamento per la funzione stop/start. Per il secondo caso c'è invece l'innovazione maggiore: una pompa idraulica di accumulo che entra in azione quando il motore a scoppio è spento, cioè quando a spingere è solo quello elettrico. Si tratta di un'innovazione assoluta che permetterà a questo cambio di essere il primo a poter essere accoppiato ad applicazioni ibride fino all'elettrico a mobilità estesa. Per il mild hybrid, non dovremo aspettare molto: sarà la Serie 7 Hybrid la prima BMW con questo tipo di propulsioni. Il full hybrid sarà invece riservato ai SUV.

E non è finita qui perché sono previste ulteriori innovazioni come la frizione di spunto raffreddata termo dinamicamente per sostituire il convertitore di coppia. Si tratta di una sorta di doppia frizione per rendere le cambiate ancora più veloci e nette, una soluzione che ZF ha già sperimentato sulla Mercedes SL63 AMG sul cambio 7G-tronic Sportshift costruito dalla Daimler stessa. Già da adesso però i benefici offerti dal nuovo cambio sono notevoli e misurabili. L'8HP permette di far consumare, a parità di motore, il 6% in meno rispetto al 6HP che già consentiva di guadagnare il 5% rispetto al 5HP, a sua volta in vantaggio del 2% sul 4 HP che consuma il 5% in meno del primo cambio automatico a tre rapporti. In soldoni, questo vuol dire che una vettura V6 3 litri che con il 6HP emetteva 200 g/km di CO2, con l'8HP scende a 188 e, se quella stessa macchina montasse il 3HP, avrebbe emissioni di 234 g/km. Si tratta di un vantaggio enorme se si considera che è stato ottenuto agendo su un solo componente meccanico.

L'8HP è stato concepito per vetture con motore in posizione longitudinale, a trazione posteriore o integrale, sia con frizioni multi disco a innesto elettroidraulico (tipo Haldex o xDrive) sia con giunto centrale meccanico di tipo Torsen o anche con sistemi di innesto di tipo hang-on. Sarà costruito per il momento in due versioni denominate 45 e 70 che resistono rispettivamente fino a coppie di 450 e 700 Nm, ma la gamma completa partirà da 300 Nm per arrivare fino a 1000 Nm. La prossima vettura ad avere questo nuovo cambio sarà la Rolls-Royce Ghost, poi sarà la volta della nuova Audi A8.

Autore: Nicola Desiderio

Tag: Tecnica , Bmw


Top