Trasmissione Allison: la modifica del rapporto al ponte consente di risparmiare

I veicoli per la raccolta dei rifiuti in circolazione nel Regno Unito non necessitano di un rapporto al ponte progettato per pendenze ripide (Foto: Allison)

Allison Transmission è un'azienda leader nello sviluppo e nella produzione di soluzioni di propulsione per veicoli commerciali e per la difesa. Con sede a Indianapolis, Indiana, l'azienda ha sedi in oltre 150 paesi in tutto il mondo, inclusi centri regionali nei Paesi Bassi, in Cina e in Brasile.

Dal 1915, Allison ha introdotto una serie di prodotti che sono diventati il punto di riferimento per i sistemi di propulsione in tutto il mondo. Nel 1947, l'azienda ha fornito le prime trasmissioni V-drive alla divisione Truck and Coach di General Motors. Con notevoli miglioramenti nel corso degli anni, tra cui lo splitter di ingresso a due velocità (1955) e le frizioni idrauliche e dirette (1958), la produzione della serie di trasmissioni è continuata fino al 1976.

Tra le innovazioni più recenti c'è l'assale elettrico eGen Power. Lanciato nel 2020, il primo eGen Power 100 è stato poi affiancato dalle varianti 100S a motore singolo e 130D (2021), 130S (2022) e 85S, presentato al Busworld Europe nel 2023.

Assale elettrico eGen Power 85S (Foto: Allison)

Rapporto al ponte

Sebbene degni di nota di per sé, gli esempi sopra riportati servono a mettere in luce la cultura dello sviluppo continuo di Allison; questa non è un'azienda che "licenzia e dimentica" i prodotti dopo il lancio.

Un esempio calzante è che, mentre Allison fornisce componenti alla Mercedes-Benz per la produzione dei suoi camion per la raccolta dei rifiuti Econic dal 2009, nei modelli ora utilizzati nel Regno Unito il precedente assale con rapporto di trasmissione standard di 6,84:1 è stato sostituito da una versione con rapporto di trasmissione di 6,0:1.

Power Progress International ha parlato con Nathan Wilson, responsabile vendite per il mercato e l'area del Regno Unito, e con Ashley Brooks, amministratore delegato delle vendite per Europa e Sud Africa, per scoprire cosa ha motivato la modifica delle specifiche del rapporto al ponte.

"Ho sempre avuto familiarità con i rapporti al ponte, ovvero con i requisiti dei veicoli in base al loro utilizzo", ha affermato Wilson. "Ad esempio, le autostrade generalmente non hanno una pendenza superiore al 4-6%, il che significa che i camion non necessitano di un rapporto molto elevato. Mi sono reso conto che i veicoli Econic acquistati da Biffa [l'operatore di raccolta rifiuti] avevano un rapporto al ponte di 6,84:1 e ho pensato che avremmo potuto rivederlo per migliorare i consumi mantenendo al contempo le prestazioni per le pendenze che i veicoli avrebbero incontrato nel Regno Unito".

Nathan Wilson, Allison Transmission

Successivamente, Wilson, con l'assistenza del team Customer Integration di Allison, ha eseguito un esercizio di simulazione sul software iSCAAN (Internet System for Computerised Application Analysis) di Allison. Questo sistema è in grado di configurare una soluzione di propulsione ottimizzata per praticamente qualsiasi tipo di veicolo, basandosi sull'analisi di criteri quali potenza, regime del motore, peso del veicolo, pendenza, ecc.

"È possibile modificare il rapporto al ponte in iSCAAN, ma in tal caso è necessaria una certa competenza tecnica per capire quali altri componenti selezionare e perché uno è più adatto di un altro", spiega Brooks. "In questo caso, è fondamentale che l'ingegnere sappia interpretare l'impatto del rapporto di trasmissione sul regime del motore e come questo possa influire sulla pendenza superabile del veicolo".

Wilson si è quindi consultato con Mercedes-Benz e ha scoperto che il costruttore offriva una gamma di rapporti al ponte disponibili. Sulla base dei risultati del sistema iSCAAN e delle opzioni offerte da Mercedes-Benz, ha concluso che la scelta migliore per i veicoli per la raccolta rifiuti operanti nel Regno Unito sarebbe stata un rapporto di 6,0:1, tenendo conto del terreno e dei normali scenari d'uso.

I nuovi camion Biffa utilizzano un rapporto al ponte 6,0:1 (Foto: Biffa/Allison)

Wilson ha poi presentato i suoi risultati ai team dirigenziali di Mercedes-Benz UK e Biffa. Avendo trascorso 16 anni in Mercedes-Benz e lavorando con Biffa per conto di Allison per nove anni, Wilson era nella posizione ideale per sostenere la sua tesi a favore dell'utilizzo del diverso rapporto al ponte.

"La Mercedes aveva già quel rapporto disponibile, quindi ho consigliato a Biffa di specificare il rapporto al ponte 6.0:1 sui suoi nuovi camion della nettezza urbana", ha affermato Wilson.

Ottimi risultati

Wilson racconta che Biffa ordinò inizialmente 10 camion con il nuovo rapporto al ponte. Ne ricevette altri e ora l'azienda dispone di circa 100 modelli Econic con rapporto di trasmissione 6.0:1. In totale, i camion hanno percorso oltre 700.000 miglia (circa 1 milione di chilometri) raccogliendo rifiuti commerciali e domestici in tutto il Regno Unito.

"Il rapporto al ponte di 6,84:1 è adatto a pendenze fino al 35%", afferma Wilson. "Non c'è praticamente nessun posto nel Regno Unito in cui i camion incontrino quel tipo di pendenza, nemmeno in un centro di raccolta rifiuti. Devono solo avere una pendenza massima del 25% circa, e il rapporto di 6,0:1 è perfetto per questo."

Ashley Brooks, Allison Transmission

Ci sono anche altri vantaggi. La sostituzione del rapporto più alto con un'opzione più bassa ha portato a una riduzione del 2,4% del consumo di carburante. Ciò equivale a un risparmio di circa 0,02 £/miglio, ovvero 14.000 £ (circa 18.400 $) all'anno rispetto alla flotta attuale.

A ciò si aggiungono le relative riduzioni delle emissioni dei veicoli. "Ho capito dai dati iSCAAN che ci sarebbe stata una riduzione correlata del regime del motore", spiega Wilson. "Ogni riduzione di 100 giri/min del regime del motore equivale a un risparmio di circa l'1% nel consumo di carburante", continua Brooks. "Questo riduce le emissioni di CO2 e NOx, riducendo al contempo la rumorosità in cabina e migliorando il comfort del conducente".

Nell'ambito dello studio, Wilson ha anche analizzato le velocità su strada in una serie di intervalli, scoprendo che anche con l'assale con rapporto di 6,0:1, le prestazioni sarebbero rimaste esattamente le stesse.

Trasmissione Allison serie 3000 (Foto: Allison)