Ruote polimeriche nella trasmissione di veicoli elettrici leggeri

Questo studio dell’FZG intende verificare l’applicabilità di ingranaggi in materiali polimerici ad alte prestazioni all’interno del powertrain di veicoli elettrici leggeri

L’uso di ruote realizzate in polimeri ad alte prestazioni per la trasmissione di potenza sta guadagnando posto sia nella ricerca sia nella pratica industriale. I loro ben noti vantaggi, come la loro economicità produttiva e la bassa densità, vengono però bilanciati dalle loro basse prestazioni resistenziali e dalla bassa temperatura massima di esercizio. In ogni caso, le proprietà dei materiali termoplastici sono in grado di dare una risposta efficace agli attuali requisiti di alta densità di potenza, riduzioni dei consumi e un basso costo produttivo. Questo lavoro si focalizza sull’implementazione di ruote polimeriche ad alte prestazioni all’interno della trasmissione di un veicolo elettrico leggero. Per fini dimostrativi, è stata studiata e modificata una trasmissione reale realizzata per un prototipo di un veicolo elettrico leggero considerando le specifiche proprietà dei polimeri e degli acciai. Viste le alte caratteristiche meccaniche del polimero, gli ingranaggi in plastica oggetto di questo studio sono stati realizzati in VESTAKEEP® 5000G. Rispetto al caso originale sono state effettuate modifiche sia di natura costruttiva che di micro-geometria della coppia. Questo al fine di migliorare la distribuzione dei carichi e aumentare le capacità di carico degli ingranaggi polimerici. Assumendo dei cicli di carico e vita utile tipo, i calcoli secondo VDI 2763 [1] e RIKOR [2] indicano una sufficiente capacità di carico delle ruote polimeriche. Pertanto, sotto queste ipotesi, l’uso di ruote polimeriche all’interno della trasmissione di un veicolo elettrico leggero appare fattibile.

Stato dell’arte

Le ruote polimeriche stanno costantemente espandendo la loro area applicativa nel campo della drive technology grazie ai loro vantaggi. Tra questi occorre citare il fatto che non sono soggette ai fenomeni di corrosione, le loro buone proprietà di smorzamento delle vibrazioni e la possibilità di essere economiche se prodotte in massa tramite stampaggio ad iniezione. Inoltre, nel conteso della lotta ai cambiamenti climatici, la bassa densità dei polimeri offre agli ingranaggi in plastica grandi potenziali per una costruzione leggera, la quale può essere sfruttata ai fini di ridurre i gas effetto serra legato all’intero processo produttivo. Sfortunatamente, questi vantaggi sono controbilanciati da una resistenza meccanica ed una rigidezza significativamente più basse che pongono una notevole difficoltà progettuale. Inoltre, l’importante dipendenza delle proprietà meccanica in rispetto alla temperatura pone dei limiti riguardo la temperatura di esercizio. Unica eccezione sono i polimeri ad altre prestazioni come il PolyEther Ether Ketone (PEEK,  polietere etere chetone), il quale può essere utilizzato a temperature più elevate rispetto a quelle dei polimeri “normali”. L’usura e la bassa conduttività termica, specialmente in condizione di esercizio a secco, limitano la vita utile delle ruote polimeriche [3,4]. Pertanto, in applicazioni ad alta densità di potenza, non è solitamente possibile effettuare la semplice sostituzione di ingranaggi in acciaio con l’equivalente polimerico [5,6].

Ad oggi gli ingranaggi termoplastici sono usati principalmente in sistemi di trasmissione del moto, come [7]:

• controllo di sistemi di frenatura elettrici;
• sistemi di sterzatura elettrici;
• pompe a ingranaggi;
• trasmissione di veicoli elettrici a due ruote.

Non è ancora nota una applicazione ampia di ruote polimeriche come organo di trasmissione di potenza all’interno del settore automotive. In ogni caso, le ruote polimeriche stanno vedendo un uso sempre più ampio nel powertrain delle biciclette elettriche. Adottando una lubrificazione a bagno d’olio e dei polimeri di concezione più recente è possibile aumentare notevolmente la densità di potenza rispetto al caso del funzionamento a secco [7]. Secondo [8], tale combinazione di materiali e lubrificazione risulta in un contatto lubrificato e caricato di tipo (termo)elasto-idronamico “dolce” caratterizzato dall’elevata cedevolezza dei materiali plastici. Calcoli numerici riportati in [9] mostrano una pressione idrodinamica all’interno del contatto con rotolamento e strisciamento relativamente basse, le quali evitano incrementi della viscosità del lubrificante legati alla pressione. Tale fenomeno influenza positivamente l’attrito del lubrificante. Infatti, ulteriori studi sperimentali [10,11] hanno mostrate che all’interno di un contatto tra polimeri lubrificati sono tecnicamente possibili valori del coefficiente di attrito nell’intorno di quelli legati alla super-lubrificazione.

Le ruote polimeriche sono tipicamente realizzate con profilo ad evolvente visti i suoi numerosi vantaggi (principalmente insensitiva alle variazioni di interasse e ampia conoscenza del settore ruote in acciaio). In base ai requisiti e all’applicazione è possibile realizzare ruote a denti dritti, elicoidali o dentature interne. Al momento, la progettazione, così come il calcolo delle loro capacità resistenziale, è eseguito secondo la VDI 2736 [1], la quale al momento è l’unica linea-guida per tale calcolo nel caso di ruote dentate a denti dritti e/o elicoidali. Per il calcolo della tensione al piede del dente (vedi Eq.(1)) la VDI 2736 [1] propone un approccio basato sulla teoria della trave incastrata a flessione. Ovvero, il calcolo della resistenza del piede dente viene effettuato modellando il singolo dente come una trave incastrata. L’area con il maggior sforzo flessionale risulta essere risulta essere nella la regione del piede dente con tangenza di 30°. Sempre all’interno della VDI 2736 [1], il calcolo della pressione di contatto viene effettuato secondo Eq.(2), ovvero secondo l’approccio legato alla teoria hertziana. La VDI 2736 [1] è ampiamente basata sulla DIN 3990 [12,13] (la quale è stata sviluppata con riferimento a ruote dentate in acciaio) e cerca di prendere in considerazione le differenti proprietà dei materiali polimerici rispetto all’acciaio. Nonostante ciò, fenomeni legati all’elevata cedevolezza delle ruote termoplastiche, come l’aumento del rapporto di contatto sotto carico, non sono adeguatamente descritti nella VDI 2736 [1] come mostrato in [14,15].

Anche per gli ingranaggi polimerici, il calcolo della vita utile basato sullo spettro di carico per la fatica flessionale piede dente e la fatica di contatto può essere fatto secondo le ipotesi di accumulo del danneggiamento secondo Palmgren e Miner [16]. Ovvero, secondo l’ipotesi che ogni singolo ciclo di carico contribuisce al danneggiamento. Secondo tale teoria, il cedimento del componente avviene non appena la somma dei danneggiamenti ω superi il valore unitario. Per calcolare ω, per ogni i-esimo livello di carico occorre calcolare il numero di cicli presenti n_i  e confrontarlo al numero di cicli massimo N_i stimato dalla curva di Wöhler. Il rapporto tra il numero di cicli effettivo n_i  e il numero di cicli massimo ammissibile N_i viene ricavato il danneggiamento parziale ω_i dell’i-esimo livello di carico. Secondo l’ipotesi di accumulo di danneggiamento proposta da Miner [16], la somma dei danneggiamenti parziali è il totale danneggiamento dello spettro di carico.

Scopo di questa ricerca

Le ruote polimeriche stanno diventando via via più importanti, particolarmente grazie ai vantaggi descritti precedentemente. Come mostrato in [14] l’uso di ingranaggi lubrificati realizzati con polimeri moderni può aumentare sensibilmente la densità di potenza rispetto al caso equivalente non lubrificato. Questo amplia il loro campo di applicazione, includendo così, per esempio, la trasmissione di potenza per veicoli elettrici di taglia piccola. In questo contesto, l’obiettivo di questo studio è lo sviluppo e la valutazione di una trasmissione dimostrativa per veicoli elettrici di taglia piccola usando ingranaggi in materiale termoplastico ad alte prestazioni insieme alle ruote in acciaio classiche.

Il veicolo preso in esame

La trasmissione dimostrativa discussa in questo lavoro nasce per essere integrata all’interno di una ILO1 sviluppata dalla Emm! solutions GmbH. La ILO1 (mostrata in figura 1) è un veicolo elettrico leggero per la mobilità urbana che, secondo la normativa tedesca, può essere classificato come un veicolo di classe L7e. Il prototipo di questa vettura concettuale è basato sulla Renault Twizy e nasce come una piattaforma per lo sviluppo e lo studio di nuovi concetti di mobilità urbana con un particolare focus sui veicoli a guida autonoma. I veicoli appartenenti alla classe L7e sono caratterizzati da una massima massa a vuoto di 450 kg e da una massima potenza di 15 kW. Il “cambio” di serie presente nella ILO1 è un riduttore a rapporto constante realizzato con componenti in acciaio. L’autonomia è stimata tra i 50 e gli 80 km in base allo stile di guida.

Lo schema e i componenti del riduttore a due stadi elicoidali presenti sulla ILO1 sono riportati nelle figure 2 e 3. Il motore elettrico applica la coppia direttamente sul pignone del primo stadio. Il primo stadio è composto da ruote dentate elicoidali in acciaio con un numero di denti z₁₁ = 14 e z₁₂ = 61 (da cui un rapporto di trasmissione i_i ≈ 4.36). La potenza viene poi trasmessa al differenziale tramite il secondo stadio, ancora realizzato con ruote elicoidali in acciaio, caratterizzato da un numero di denti z₂₁ = 34 e z₁₂ = 72 (i_i ≈ 2.12).

Il differenziale è poi collegato alle ruote posteriori. Durante la fase di overrun e/o frenatura la potenza è tramessa al contrario, ovvero dalle ruote al motore che, in questo caso, funge da generatore. Il rapporto di trasmissione totale è i_total ≈ 9.23. Secondo le specifiche del produttore, la vita utile considerata in fase progettuale è di 60 mila km. Per la lubrificazione è suggerito un olio tipo 75W-90 API GL-4+.

Definizione dei parametri di performance

Il dimensionamento di massima della trasmissione richiede la determinazione dello spettro di carico a cui è soggetta. Questo è stato calcolato usando il ciclo presentato nella Worldwide Hardened Light Vehicles Test Procedure (WLTP). Specificando un percorso tipo, la velocità e il profilo di accelerazione è possibile ricavare lo spetto di carico e, da questo, stimare i requisiti in termini di coppia così come la vita utile attesa. In base al rapporto peso/potenza del veicolo i percorsi tipo variano leggermente. Visto che, per la ILO1, tale rapporto è inferiore a 34 W/kg, il veicolo rientra nella classe 2 secondo la WTLP. Questo risulta in un profilo di velocità nel tempo simile a quello riportato in figura 4. Tale andamento è composto da tre fasi che si differenziano tra di loro per via delle velocità raggiunte [17]. Questo ciclo di carico di prova è stato scelto per poter rappresentare al meglio le performance del veicolo. Per il profilo “high”, il quale è stato adattato alle performance di guida della ILO1 (v_max = 80 kmn/h), sono state scelte le condizioni più critiche per poter restare all’interno di una progettazione più conservativa.

Il profilo di coppie e velocità caratteristico della trasmissione per le condizioni ipotizzate in questo studio sono state derivate dalla WLP. Per calcolare la coppia trasmessa occorre calcolare la resistenza del veicolo F_Vehicle, la quale risulta essere composta da quattro diversi termini calcolati secondo le equazioni di cui sotto. Questi quattro termini sono la resistenza aerodinamica dell’aria F_Air,  la resistenza dovuta al rotolamento F_Roll, l’accelerazione del veicolo F_Acceleration e il la resistenza dovuta al gradiente F_Gradient [18,19].

F_Vehicle = F_Air + F_Roll + F_Acceleration + F_Gradient        (4)

F_Air = 0.5ρ_AirC_WAv²                                                      (5)

F_Roll = f_Rm_Fg cos (α_Gradient)                                        (6)

F_Acceleration = λm_F (Δv/Δt)                                            (7)

F_Gradient = m_Fg sin (α_Gradient)                                      (8)

Per il caso in esame, F_Vehicle è stata calcolata in orizzontale. Una volta nota la resistenza totale del veicolo F_Vehicle nelle differenti condizioni è possibile calcolare la coppia richiesta T usando il raggio dinamico della ruota r_dyn: [9]

T = F_Vehicle r_dyn                                                                          (9)

La distribuzione coppia-velocità calcolata per la ILO1 è riportata in figura 5. Ogni punto, classificato come “Low”, “Medium” e “High” (figura 4), rappresenta una condizione di funzionamento del ciclo di prova WLTP discretizzato. A questo punto, le caratteristiche di lavoro possono essere usate per determinare i requisiti per il dimensionamento della trasmissione ibrida polimeri-acciaio.

Il calcolo dei valori di coppia, velocità e accelerazioni sono stati derivati dal ciclo WLTP mentre i dati del veicolo sono stati presi dalle specifiche del produttore.

Dimensionamento del riduttore

La progettazione della macro-geometria dei due stadi è stata effettuata con l’obiettivo di raggiungere una buona capacità di carico per le due coppie di ruota. In questo contesto, la maggiore difficoltà è stata la necessità di rispettare altri vincoli progettuali, ovvero:

• almeno uno stadio di riduzione deve essere fatto con ruote in materiali polimerici;
• le prestazioni di guida legate al riduttore non devono essere alterate significativamente;
• possibilità di ulteriori usi della cassa del riduttore di serie senza modificare né gli interassi né le sue dimensioni originali;
• possibilità di utilizzare sulla macchina elettrica un riduttore a due stati con rapporto di trasmissione simile (i_tot ≈ 9);
• possibilità di usare il nuovo riduttore sia sulla ILO1 che su un banco prova dedicato.

La semplice sostituzione delle ruote in acciaio con un equivalente polimerico avente la stessa macro-geometria non è possibile. Calcoli preliminari secondo la VDI 2736 [1] mostrano che sia lo sforzo piede dente che la pressione di contatto superano i valori ammissibili tipici. Questo potrebbe portare a problemi così come al cedimento prematuro dello stadio realizzato in polimeri. A titolo di esempio, si riporta che i calcoli della pressione di contatto secondo VDI 2736 [1] per una coppia di 30 Nm (≈ 50% della coppia massima) forniscono una pressione di contatto σ_H ＞200 [MPa] nel primo stadio, valore molte volte superiore di quella ammissibile per ruote in polimeri.

Al fine di poter utilizzare i polimeri come materiali degli ingranaggi sono stati seguiti diversi approcci finalizzati alla riduzione degli sforzi verso un livello tollerabile. Per via delle coppie e, quindi, delle forze presenti richiesti per poter garantire la necessaria performance di guida, il secondo stadio (uscita verso le ruote) non può essere realizzato usando materiali ruote polimeriche. Pertanto, il loro uso è possibile solo nel primo stadio del riduttore.

Tabella 1 – Proprietà del VESTAKEEP®5000 G a differenti temperature [22]
Proprietà	VESTAKEEP 5000 G (a ϑ= 23 °C)	VESTAKEEP®5000 G (a ϑ= 80 °C)
Modulo di Young [MPa]	3515	3355
Coefficiente di Poisson	0.41	0.41
Densità [g/cm3]	1.30	1.30

Grazie a precedenti studi sperimentali [20], il VESTAKEEP 5000 G non rinforzato è stato scelto come il materiale più promettente per questo progetto. È stato infatti osservato come la resistenza della coppia è limitata alla sola tenuta dei fianchi dei denti se opportunamente lubrificata. Cedimenti prematuri legati a usura o fatica flessionale piede dente non sono stati osservati. Inoltre, non sono stati considerati eventuali polimeri rinforzati con fibre. Infatti, come osservato in [21], questi possono avere influenze negative sulla resistenza ad usura. Le principali proprietà del VESTAKEEP 5000 G a temperatura ambiente (ϑ= 23 °C) e alla temperatura di esercizio (ϑ= 80 °C) sono riportate in tabella 1.

In base alle considerazioni riportate in [20,21], l’aspetto principale della progettazione della coppia polimerica è stato la pressione effettiva presente sulla coppia. Una eventuale coppia polimero\acciaio, in cui il pignone -l’elemento più sollecitato della coppia- in acciaio risulta essere sfavorevole da un punto di vista della pressione contatto, escludendo quindi questa alternativa progettuale. Per tale ragione, il primo stadio è stato disegnato con entrambe le ruote in polimeri al fine di abbassare la pressione di contatto verso valori tipici per i materiali adottati. Inoltre, i rapporti di trasmissioni sono stati spostati verso il secondo stadio, ovvero verso lo stadio con ruote dentate in acciaio. Questa misura ha permesso di ridurre le forze agenti sui denti del primo stadio, con effetti positivi sulla capacità di carico sia del piede dente che dei fianchi.

Nonostante le azioni prese, al fine di ridurre ulteriormente le pressioni di contatto, è stato comunque necessario aumentare la fascia della coppia fino a 50 mm. Questo allargamento del riduttore originale è stato risolto con l’uso di un distanziale intermedio in alluminio avvitato tra le due semicasse del riduttore originale. Similmente al caso originale, la tenuta tra le semicasse ed il distanziale è garantita da guarnizioni di carta. Nonostante il distanziale aggiuntivo in alluminio, il cui peso è di circa 1 kg, il peso totale del nuovo riduttore risulta essere totalmente paragonabile a quello del riduttore iniziale.

Tabella 2 – Principali parametri geometri delle ruote dentate
		Primo stadio	Secondo stadio
		Pignone in polimero	Ruota in polimero	Pignone in acciaio	Ruota in acciaio
Angolo di pressione normale	°	25		20
Angolo d’elica	°	-8	8	15	-15
Numero di denti	–	19	50	32	109
Modulo normale	mm	2		1.5
Coefficiente di spostamento del profilo	–	0.2	-0.04	0.31	0.04
Larghezza di fascia	mm	52	52	19	18
Diametro di testa	mm	43.2	104.8	53.6	172.4

Il riduttore proposto in questo articolo, con anche il distanziale, è mostrato in figura 6. Le due semicasse originali posso ancora essere integrate nel nuovo riduttore. L’uso di ruote polimeriche nel secondo stadio e nel differenziale non è possibile visti gli elevati carichi presenti. Pertanto, al fine di garantire una capacità di carico adeguata, questo è stato realizzato con ruote in 18CrNiMo7-6 cementato. La macrogeometria dei due stadi è riportata in tabella 2.

I principali componenti della trasmissione ibrida (senza le semicasse) sono mostrati in figura 7. Evidenze sperimentali [20] hanno mostrato come la resistenza di ingranaggi in VESTAKEEP 5000G lubrificati sia limitata principalmente dalla resistenza dei fianchi. Non sono stati osservati cedimenti prematuri né per fatica flessionale piede dente né per usura. Sulla base di tali considerazioni, la prova di una sufficiente resistenza dei fianchi è ritenuta un aspetto cruciale di questo lavoro ed è descritta di seguito. Al fine di una buona stima della capacità resistenziale dei fianchi denti, le principali caratteristiche resistenziali dei fianchi così come la pressione di contatto Hertziana sono state calcolate secondo la VDI 2736 [1].

Vista la limitata letteratura sui valori di sforzo massimo ammissibile del VESTAKEEP 5000G, i calcoli della resistenza dei fianchi sono stati fatti utilizzando i risultati riportati in [20] per il materiale di interesse. La curva SN per una temperatura del materiale di 80° (tabella 1) è riportata in figura 8. 

La curva è stata estesa ad alti numeri di cicli per interpolazione. Al fine di stimare la vita utile della coppia polimerica, i risultati sperimentali sono stati comparati con lo spettro di carico determinato secondo il ciclo WLTP. Per ogni ciclo di carico, la pressione di contatto σ_H sui fianchi delle ruote polimeriche è stata calcolata secondo la VDI 2736 [1] (vedi eq. 2). Il corrispettivo numero di cicli deriva anch’esso dallo spettro di carico. Analogamente per il veicolo di riferimento, la vita utile obiettivo è di 60000 km. Dato che il ciclo WLTP è stato determinato principalmente per determinare i consumi, sono stati ipotizzati degli extra-carichi per simulare ulteriori accelerazioni a pieno carico. I punti di lavoro sono anch’essi riportati in figura 8. Basandoci sulla vita utile per le ruote polimeriche che sono state considerate in questa ricerca, gli sforzi portano a un danneggiamento ω pari a circa il 93%. Sotto le considerazioni descritte precedentemente, è possibile ipotizzare che, all’interno della vita utile prevista, i fianchi del dente non si danneggeranno. Pertanto, l’uso di una coppia polimero-polimero sembra essere una soluzione fattibile.

Vista l’elevata cedevolezza del materiale se paragonata con quella degli acciai, l’uso di ruote polimeriche implica anche elevate deformazioni sotto carico. Come risultato, l’uso di ruote senza opportune modifiche può risultare in un errore di trasmissione indesiderato per via di ingranamenti prematuri e/o posteriori così come a picchi di pressione di contatto indesiderati che possono portare a danneggiamenti indesiderati dei fianchi. Al fine di evitare tali problematiche, sono state applicate delle modifiche di profilo per ottimizzare la pressione di contatto. La distribuzione della pressione di contatto sui fianchi dei denti del primo stadio è stata calcolata usando il programma per l’analisi del contatto sotto carico RIKOR [2]. La pressione di contatto per lo stadio di interesse calcolata per una coppia di ingresso di 57 Nm senza e con modifiche di profilo è riportata in figura 9. L’andamento ondulatorio della pressione di contatto nella zona di inizio e di fine contatto è imputato ad imprecisioni del programma di calcolo.

Adeguate modifiche di profilo per il pignone (spoglia di piede di 50 μm) e per la ruota (spoglia di testa di 50 μm) possono ridurre efficacemente i picchi della pressione di contatto legati a contatti dei fianchi indesiderati. Pertanto, il rischio di danneggiamenti preliminari dei fianchi risulta essere drasticamente ridotto. Alla massima coppia, lo sforzo di contatto calcolato è inferiore ai 100 Mpa e fornisce ulteriori garanzie di resistenza della coppia. L’effetto positivo delle modifiche di profilo è stato osservato anche sperimentalmente [20].

Presentazione della futura attività sperimentale

Successivamente, è stato sviluppato un banco prova universale per le prove del riduttore sperimentale. La figura 10 mostra uno schema di tale banco prova. Oltre alle prove di durabilità del sistema in condizioni di prova il più simili il possibile a quelle di esercizio, verranno effettuate ulteriori analisi inerenti l’efficienza del sistema. Come mostrato in [10,11], l’uso di polimeri come materiale per gli ingranaggi offre vantaggi per quanto riguarda l’aumento dell’efficienza per via del coefficiente di attrito molto basso. Oltre alle prove sul banco, la trasmissione ibrida polimero-acciaio sta venendo testata nella pratica, ovvero è stato installato all’interno di una ILO1.

Conclusione

Visti i loro numerosi vantaggi, i polimeri si sono affermati come materiali per la realizzazione di componenti all’interno di una vasta gamma di applicazioni. Le ruote polimeriche non hanno però ancora preso piede all’interno di applicazioni caratterizzata da una più elevata potenza. Sono comunque sempre più oggetto di attività di ricerca, sia accademica che industriale. In questo contesto, questo lavoro presenta lo sviluppo di una trasmissione sperimentale con ingranaggi in polimeri da applicare all’interno di un veicolo elettrico. Il   VESTAKEEP 5000G è stato scelto come materiale polimerico al fine di soddisfare le alte prestazioni richieste al materiale. Viste comunque le più basse prestazioni dei polimeri (rispetto agli acciai), la trasmissione originale è stata modificata con l’obiettivo di ridurre il più possibile la pressione di contatto tra i fianchi. La trasmissione sperimentale differisce da quella di serie sia per lo stadio in ingranaggi polimerici che per una larghezza di fascia maggiorata ai fini di garantire la necessaria durabilità (e quindi un maggior larghezza dell’intero riduttore). La verifica del design secondo la VDI 2736 [1] ha mostrato come l’uso di ruote polimeriche sia tecnicamente possibile per l’applicazione presa in esame. Inoltre, è stato osservato come l’adozione di modifiche del profilo influenzi positivamente la pressione di contatto effettiva. Il danneggiamento della trasmissione proposta per una vita utile di 60000 km risulta essere pari a 0.93, pertanto si assume che le ruote polimeriche non andranno incontro a cedimenti durante la vita utile ipotizzata. Sotto queste assunzioni e all’interno dello scenario discusso, l’uso di ingranaggi polimerici all’interno di questa tipologia di powertrain sembra quindi essere possibile. L’esatta verifica della trasmissione proposta verrà effettuata sia su un banco prova dedicato che con prove sul campo effettuate con il veicolo.

Lo scopo di questo studio iniziale è di verificare l’applicabilità di ruote polimeriche all’interno della trasmissione di potenza di veicolo elettrici di taglia piccola. Aspetti inerenti alla riduzione dei pesi e dei costi non sono l’argomento di questo studio preliminare e non possono essere considerati visti i vincoli progettuali (uso della stessa cassa, piccole quantità). Questi argomenti verranno trattati in ulteriori studi.

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L’articolo è apparso anche in lingua inglese su Forsch Ingenieurwes: S. Reitschuster, C. M. Illenberger, T. Tobie, K. Stahl “Application of high performance polymer gears in light urban electric vehicle powertrains”, Forsch Ingenieurwes (2022) 86:683-691, https://doi.org/10.1007/s10010-022-00592-0 (N.d.R.)

(Stefan Reitschuster, Christoph Martin Illenberger, Thomas Tobie, Karsten Stahl

Institute of Machine Elements, Gear Research Centre (FZG), Technical University of Munich (TUM)