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Frizione elettrica su cambio manuale, è il sistema iMT drive-by-wire di Kia

Il cambio manuale diventa intelligente e funziona quasi come l’automatico con un pedale sempre più leggero grazie alla frizione "elettrificata" by-wire con servo comando: è il sistema iMT di KIA. Come funziona il clutch by wire (frizione cablata) che fa risparmiare montato sulle Kia ibride mild-hybrid benzina e diesel.

Sulle auto ibride mild-hybrid di Kia arriva la tecnologia drive-by-wire applicata sulla trasmissione grazie ad nuovo cambio manuale intelligente (iMT) accoppiato ad un gruppo frizione dotato del “sistema by wire“.
In realtà si tratta del sistema clutch by wire (frizione cablata) sviluppato per ridurre i consumi e quindi le emissioni di CO2, migliorando il piacere di guida di un’auto dotata di cambio manuale tradizionale.

Cerchiamo di capire quale è questa novità ed i benefici del nuovo comando frizione, una rivoluzione per un cambio manuale dove si passa dal classico sistema tradizionale con pompa idraulica azionata dalla forza del pedale ad una pompa idraulica elettrificata.

Sistema by-wire, cosa è

Con i sistemi “by-wire” il controllo meccanico è sostituito da uno di tipo elettronico o elettro attuato. In realtà i sistemi “drive-by-wire” sono simili a quelli “fly-by-wire” utilizzati già da molti anni nell’industria aeronautica.
Quale è la differenza con un sistema puramente meccanico? Nei sistemi tradizionali le azioni del il guidatore sono trasmesse meccanicamente: esempio per sterzare la coppia imposta sul volante viene trasferita alla cremagliera della scatola dello sterzo attraverso il piantone per permettere alle ruote anteriori di girare a destra o sinistra.

Clutch by wire (frizione cablata elettrica by KIA )

Nel sistema by-wire c’è di mezzo un motore elettrico pilotato da segnali digitali che genera la forza per sterzare le ruote in base al movimento del volante imposto dal guidatore stesso.

Drive by-wire sulle auto

Quando c’è un sistema by-wire i movimenti del guidatore sono rilevati attraverso un sensore e vengono convertiti in un segnale elettronico digitale utilizzato per pilotare il “sistema elettro attuato” dotato di una elettromeccanica “intelligente” con un servo meccanismo (Smart Electro-Mechanical Actuation Unit, SEMAU) che può fare anche uso di una parte idraulica.

Sulle auto il drive-by-wire è già realtà se si pensa al servosterzo elettrico, ai sistemi di frenatura ed al cambio marcia.

iMT, comando della frizione elettrificato Kia (clutch by wire)

Questa integrazione “elettrica” arriva anche sulla frizione che diventa cosi per la prima volta “servocomandata” (clutch by wire) grazie all’iMT di Kia: la frizione viene azionata attraverso semplici segnali elettronici digitali che pilotano la parte di potenza chiamata a generare la forza per schiacciare lo spingidisco e far funzionare la frizione stessa.

C’è sempre l’idraulica di mezzo, con un motorino che funge da pompa idraulica per creare la pressione nel circuito dell’olio idraulico fino al cuscinetto spingidisco.

Frizione servocomandata (clutch by wire) come è fatta sulla KIA
Frizione servocomandata (clutch by wire) come è fatta sulla KIA

La frizione elettrificata di Kia è perfettamente integrata con il gruppo motopropulsore ibrido MHEV 48V ed opera in simbiosi con l’alternatore generatore di avviamento ibrido (MHSG) al momento di spegnere il motore quando interviene il sistema Start-Stop Idle Stop & Go di Kia. Questo migliora l’efficienza complessiva, riduce il consumo di carburante e, di conseguenza, le emissioni di CO2 di circa il 3% in condizioni di guida reale.

Servocomando elettrico sulla frizione dell cambio meccanico KIA iMT
Servocomando elettrico con idraulica sulla frizione accoppiata al cambio meccanico KIA iMT

Frizione elettrificata su cambio manuale, come funziona l’iMT di Kia

Quando si guida un’auto con cambio manuale Kia dotata del sistema iMT in prossimità dell’arresto della vettura con uno Sart&Stop (per esempio al semaforo) non bisogna togliere la marcia che rimane innestata quindi anche a motore spento. Non appena il guidatore preme i pedali del freno o dell’acceleratore grazie all’impulso fornito dall’MHSG l’unità si riavvia con la stessa marcia.

frizione cambio manuale Kia elettronico iMT
La frizione del cambio manuale Kia iMT funziona attraverso un impulso elettronico

Sistema iMT Kia, cambio manuale con frizione elettrificata, come funziona

Il funzionamento del cambio manuale Kia accoppiato alla frizione elettrificata (sistema iMT) sulle auto ibride mild Hybrid MHEV è impercettibile per il guidatore ed entra in funzione per esempio quando, con la marcia innestata si rilascia il pedale dell’acceleratore per rallentare dolcemente (ad es. nell’avvicinamento ad un incrocio o in situazioni di traffico).

Differenza comando tra una frizione tradizionale (a DX) e la frizione elettro attuata di KIA con motorino elettrico generatore di pressione sul circuito anziché dalla classica "pompa dei freni".
Differenza comando tra una frizione tradizionale (a DX) e la frizione elettro attuata di KIA con motorino elettrico generatore di pressione sul circuito anziché dalla classica “pompa dei freni”.

Durante questa fase di rallentamento, l’iMT attraverso segnali elettronici digitali stacca elettricamente la frizione e spegne il motore.
Con il motore spento l’auto continua a viaggiare per inerzia e grazie alla frizione aperta può sfruttare al massimo la sua energia cinetica per fare strada consumando zero.

Cambio manuale Kia elettrico iMT, come funziona
Il funzionamento del cambio manuale con frizione elettrificata iMT è impercettibile per il guidatore

Quando il guidatore preme nuovamente l’acceleratore per aumentare la velocità l’MHSG (alternatore reversibile con funzione di generatore alimentato dalla batteria a 48 V) riavvia il motore nella marcia selezionata dal conducente con la frizione aperta, porta il motore alla velocità giusta per riallinearlo a quella della trasmissione e poi “attacca” la frizione per rimetterlo in trazione.

Se la velocità dell’auto scende al di sotto di una determinata soglia il motore si riavvia con l’assistenza del sistema MHEV e la frizione si chiude (“attacca”), per evitare di forzare il motore nella marcia inserita.

Il pedale della frizione perciò funziona come su un cambio manuale tradizionale ma offre una maggiore padronanza dovuta al controllo elettromeccanico e un “punto di presa” che consente ai conducenti di cambiare marcia senza problemi.

Frizione elettrica e cambio manuale su motori mild hybrid MHEV di Kia

Il nuovo gruppo cambio/frizione elettrificata iMT di Kia è stato sviluppato presso il Centro tecnico Hyundai Motor Europe di Offenbach, in Germania, sotto la supervisione del dott. Michael Winkler, responsabile della divisione Powertrain. L’iMT è disponibile su due linee di prodotto dotate di MHEV con motori di ultima generazione “Smartstream“.

Cambio manuale elettrico sui motori Smartstream MHEV di Kia
Il cambio manuale con frizione elettrificata (sistema iMT) è disponibile sulla gamma Kia mild-hybrid MHEV

Questo sistema iMT è disponibile sulla XCeed, in vendita in molti mercati europei con le nuove varianti EcoDynamics +, equipaggiate con un motore diesel CRDi da 1,6 litri e sistema ibrido leggero.
L’iMT è disponibile anche sulla Kia Rio EcoDynamics + che in vendita in Europa dal terzo trimestre del 2020 con un nuovo propulsore mild hybrid a benzina T-GDi da 1,0 litri e successivamente anche su Stonic equipaggiata con lo stesso motore.

Il sistema iMT di KIA applicato sulla scatola del cambio: si vede il  motorino attuatore che aziona la pompa idraulica e relativo serbatoio del liquido
Il sistema iMT di KIA applicato sulla scatola del cambio con il motorino attuatore che aziona la pompa idraulica con relativo serbatoietto del liquido idraulico

Il il sistema Kia elettrico sarà poi disponibile anche sui futuri modelli Kia con motori ibridi mild-hybrid MHEV, sempre nel corso del 2020.

Altri benefici di una frizione elettro attuata…

Ultima chicca da non trascurabile oltre al discorso efficienza e consumi è quella dello sforzo ridotto per la gamba sinistra necessario per schiacciare la frizione: ci pensa un motorino elettrico ed il pedale sarà decisamente quasi come quello dell’acceleratore!

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Giovanni Mancini

Ingegnere, pilota, giornalista appassionato da sempre di auto e motori. Segue la direzione di questo portale newsauto.it ed è direttore responsabile dei magazine Elaborare, Elaborare 4x4 ed Elaborare Classic da oltre 20 anni riferimento dei "car enthusiast", appassionati di tecnica motoristica, performances e guida sportiva. Nell'anno 2004 ha conseguito il titolo di Campione Italiano nel Campionato Velocità Turismo nelle gare in pista. Tra le tante auto speciali provate: la Mazda 787B vincitrice della 24H di Le Mans nel 1991.
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