Ferrari Purosangue
Due cambi e assetto a 48 volt: i segreti tecnici

Per garantire un comportamento sportivo in linea con le tradizioni della Casa, i tecnici della Ferrari hanno sviluppato per la Purosangue un sistema di sospensioni attive davvero innovativo. Lo schema prevede un motorino elettrico ad alta densità di potenza installato direttamente sul piattello inferiore dell’ammortizzatore che, tramite un sistema di ingranaggi e una vite a circolazione di sfere, gestisce il movimento dello stelo. Pertanto, diversamente da un ammortizzatore passivo, o semi attivo, che può solo opporre una forza fissa o variabile (nel secondo caso) al movimento della sospensione, il sistema ideato dai tecnici di Maranello può assorbire ma anche immettere energia nello stelo, può quindi rallentare il movimento della sospensione ma, all’occorrenza anche accelerarlo per esempio per aiutare la ruota a superare un ostacolo.

Assetto in tempo reale. Grazie al controllo attivo e indipendente del movimento e della forza che agisce sullo stello di ogni singola ruota, queste sospensioni sono in grado di controllare e gestire in tempo reale sia il rollio, facendo a meno delle classiche barre stabilizzatrici (passive o attive), sia il beccheggio. Ma riescono anche ad abbassare il baricentro della vettura in curva impedendo, per esempio, l’estensione delle sospensioni sul lato interno, cioè tirando il veicolo verso il basso grazie alla forza applicata dai motorini elettrici sugli ammortizzatori di quel lato.

Rete a 48 Volt. La messa a punto di un sistema di questo tipo ha richiesto un’opera di miniaturizzazione incredibile. I motori elettrici, che lavorano a 48 Volt con una rete e una batteria (agli ioni di litio) dedicata, sono del tipo brushless, ad alta densità di potenza. Per contenere gli ingombri radiali utilizzano la tecnologia slotless in modo da ridurre al minimo l’inerzia, includono inoltre un encoder per il controllo della rotazione. Essendo in grado di erogare tutta la coppia istantaneamente, i quattro motori elettrici sono soggetti a variazioni di temperatura molto elevate e devono essere raffreddati con un apposito circuito (nell’uso più gravoso ogni singolo motore può arrivare ad assorbire fino a 2 kW di potenza). La centralina di controllo, che svolge anche la funzione di inverter 48V DC-AC, è integrata nel piattello. Essendo collocata nella parte inferiore dell’ammortizzatore, cioè sulla massa non sospesa della sospensione, è soggetta a sollecitazioni elevatissime (fino a 30 g di accelerazione). Il sistema lavora accoppiato alle classiche molle e dispone anche di un sistema di smorzamento di backup tradizionale di tipo idraulico. Il tutto è controllato dall’elettronica tramite una serie impressionante di sensori (un accelerometro e un sensore di posizione per ogni ruota, tre accelerometri sulla scocca) indispensabili per determinare la dinamica dell’automobile in ogni singolo istante. Le sospensioni attive lavorano in simbiosi con tutti gli altri sistemi di bordo, in particolare con l’SSC (Side Slip angle Control) arrivato sulla Purosangue alla release 8.0, al nuovo Abs Evo ottimizzato anche per la bassa aderenza, alle quattro ruote sterzanti (4WS) e all’originale sistema di trazione integrale (4RM-S).

Un motore, due cambi. Il dodici cilindri, collocato davanti ma in posizione arretrata, trasferisce la coppia sulle ruote posteriori tramite il cambio (a doppia frizione a otto marce) che è collocato al retrotreno in blocco con il differenziale (l’ormai famoso e collaudato E-Diff a controllo elettronico). Una presa di forza ricavata sulla parte frontale del motore trasferisce inoltre parte della coppia motrice alle ruote davanti tramite la PTU (Power Transfer Unit) che comprende un secondo cambio automatico a due velocità e due frizioni elettroidrauliche collocate direttamente sui semiassi che, pertanto, possono indirizzare in modo asimmetrico la coppia sulle ruote anteriori realizzando un vero e proprio torque vectoring. Anche in questo caso è l’elettronica a gestire il tutto e a decidere quando e quanta coppia (fino a un massimo del 20% del totale) deve fluire sulle ruote davanti e in quale proporzione. Il cambio a due marce anteriore è strutturato per lavorare di concerto con le prime quattro marce di quello posteriore per poi sganciarsi completamente (vi è una terza frizione elettroidraulica che collega/scollega la PTU) quando la velocità supera i 200 km/h. Da quel momento in poi la Purosangue torna, pertanto, a essere una classica trazione posteriore.