Mazda: le nuove tecnologie Skyactiv per cambio, carrozzeria e telaio

Proseguiamo nel nostro “percorso tematico” dedicato alla tecnologie SkyActive di Mazda: dopo avervi parlato dei propulsori benzina Sky-G e dei turbodiesel Sky-D, ci concentriamo sulle nuove trasmissioni messe a punto dal costruttore e sulla piattaforma alleggerita sulla quale si baseranno i nuovi modelli. Il nuovo automatico SkyActiv-Drive è stato concepito per migliorare il risparmio di carburante, garantire una risposta diretta all’azionamento del pedale dell’acceleratore ed offrire una cambiata armoniosa abbinata ad un’accelerazione confortevole.

Il fulcro di questa nuova trasmissione è un convertitore di coppia a 6 rapporti di nuova concezione con un range molto ampio in cui opera la frizione di collegamento per tutte e sei le marce. Il tasso di bloccaggio è stato aumentato dal 64% dell’attuale cambio automatico a 5 rapporti all’89% durante il funzionamento del veicolo. Il bloccaggio precoce fra motore e cambio attraverso il convertitore di coppia (che consente alla potenza erogata dal motore di essere inviata direttamente alle ruote di trazione) impedisce la caratteristica perdita di potenza durante l’accelerazione e migliora anche il risparmio di carburante. Queste caratteristiche non hanno comunque aumento la rumorosità, le vibrazioni e la ruvidità per via del fine lavoro di rifinitura svolto sul convertitore di coppia. Lo Skyactiv-Drive verrà offerto in due versioni, compatibili con i motori benzina Sky-G che diesel Sky-D.

Proprio come il cambio automatico, il nuovo manuale verrà lanciato in due varianti per soddisfare i diversi requisiti di coppia del motore. L’obiettivo è stato quello di ridurre il peso fra il 7% ed il 16% (a seconda del modello) rispetto all’attuale cambio manuale. Caratteristica della nuova architettura è l’ albero di rinvio accorciato; e senza alcun albero separato per la retromarcia nel modello destinato ai motori con maggior coppia. Per questa trasmissione i tecnici Mazda si sono ispirati al cambio della MX-5: il target era quello di garantire fra le mani una sensazione di sportività, precisione ed agilità. Con una leva del cambio avente una corsa di appena 45 mm dalla posizione di folle a quella di innesto marce, le escursioni della leva si fanno estremamente corte. Al nuovo manuale è stata conferita un’architettura che dona una sensazione di cambiata di marcia continua e più leggera, con meno resistenza: il leveraggio si caratterizza per essere moderatamente pesante all’inizio di un cambio di rapporto per poi diventare gradualmente più leggero verso la fine della sua azione.

Come già detto Mazda è fortemente concentrata sulla riduzione del peso: va da se che i veicoli più leggeri sono sia più efficienti che più divertenti da guidare. Con la carrozzeria ed il telaio Skyactiv Mazda, invece di concentrarsi su singoli (e spesso costosi) materiali come la fibra di carbonio o l’alluminio, adotta un approccio differente alla progettazione di una piattaforma dal peso contenuto: criterio che passa attraverso un’ ottimizzazione della struttura e del design della carrozzeria, l’ adozione di nuovi processi di produzione e sostituzione dei materiali per produrre veicoli più leggeri, più robusti e sicuri.

La nuova carrozzeria pesa l’8% in meno, mentre il telaio il 14% in meno rispetto ai modelli attualmente in commercio. Mazda ha aumentando fortemente l’uso di acciai ad alta resistenza nella propria carrozzeria: la loro percentuale è passata dal 40% al 60%. Essendo estremamente sottili ma robusti, gli acciai ad alta resistenza riducono il peso della carrozzeria della vettura aumentandone nel contempo la robustezza. Per il telaio il target principale era quello di conciliare l’agilità a bassa e media velocità con la stabilità ad alta andatura. Per fare questo la casa ha sviluppato un nuovo impianto sterzante a comando elettrico, immediato nella sua risposta a bassa e media velocità. Di contro un’elevata prontezza dello sterzo alle basse velocità potrebbe portare il veicolo ad avere una eccessiva sensibilità a piccole variazioni dello sterzo anche alle alte velocità.

Per prevenire questo fenomeno, gli ingegneri hanno rivisitato la geometria delle sospensioni: i collegamenti di quest’ultime sono stati ottimizzati così come è stata migliorata l’aderenza delle ruote posteriori riducendo così l’imbardata. E’ stato aumentanto l’angolo di incidenza sulle ruote anteriori, che migliora la coppia di autoallineamento dello sterzo. La servoassistenza dello sterzo è stata poi incrementata a bassa velocità per facilitare la sterzata e conferirle la sensazione di maggiore leggerezza che si auspica a tale velocità. Le sospensioni posteriori si sono dimostrate fondamentali nel cercare di ottenere il maggiore equilibrio possibile fra agilità e comfort di marcia: lo scopo è stato quello di migliorare la maneggevolezza senza irrigidire le molle o gli ammortizzatori.

Per migliorare l’efficienza operativa degli ammortizzatori, gli attacchi sono stati inseriti in una posizione tale da consentire un maggiore rapporto di leva. La forza di smorzamento e la rigidezza dell’attacco superiore sono stati pertanto rafforzati, riducendone l’impatto sul comfort di marcia. Anche la posizione dell’attacco del braccio oscillante longitudinale delle sospensioni posteriori è stata spostata verso l’alto, adattando in tal modo la direzione del movimento dei bracci oscillanti longitudinali per poter assorbire più facilmente gli urti derivanti da impatti longitudinali provenienti dal fondo stradale. Ciò migliora anche il comfort di marcia, evitando nel contempo che la parte posteriore del veicolo possa sollevarsi. Ed offre una maggiore stabilità in caso di frenata, il che consente di ridurre la distanza di arresto.

Il telaio pesa il 14% in meno rispetto all’attuale versione di segmento C/D. Tuttavia è ancora più rigido. Nella parte anteriore della vettura, la sezione centrale è stata ampliata ed è stato ridotto il disallineamento longitudinale della posizione di attacco del braccio inferiore. Nel contempo, nella parte posteriore, è stata ampliata la luce longitudinale tra gli elementi della traversa ed è stato ridotto il disallineamento longitudinale della posizione di attacco del braccio laterale. Sono inoltre state eliminate le flange saldate sia nella parte anteriore che in quella posteriore per migliorare la rigidezza di accoppiamento delle sezioni saldate. Tutti questi accorgimenti hanno migliorato notevolmente la rigidezza complessiva in un telaio più leggero.