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dicembre 2016

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Volkswagen e Porsche scelgono Bosch Tecnologia ‘full hybrid’ per Touareg e Cayenne S


motore_elettrico_Bosch_per_sistemi_ibridiLe varianti ibride della Volkswagen Touareg e della Porsche Cayenne  S, che sono entrate recentemente in produzione, sono dotate della  tecnologia ibrida Bosch. È la prima volta che viene proposta una  versione ‘full hybrid’ di questi modelli.

Oltre ai componenti chiave  come l’elettronica e il motore elettrico, Bosch fornisce anche la  centralina Motronic, il vero e proprio “cervello” dell’intero sistema  ibrido. Quest’ultima è, infatti, in grado di gestire il funzionamento  del motore elettrico e di quello a combustione o se necessario di  entrambi i propulsori contemporaneamente.

Volkswagen e Porsche hanno scelto di equipaggiare i loro veicoli  ibridi con un motore 3,0 litri V6 turbocompresso ad iniezione diretta e  con una trasmissione automatica ad otto velocità. Il sei cilindri a V  eroga 245 kW (333 Cv) con una coppia massima di 440 Nm a partire da  3.000 giri/min. I veicoli sono dotati anche di un generatore integrato  (Integrated Motor Generator) sviluppato da Bosch, raffreddato ad acqua,  con frizione separata. Il modulo ibrido è posizionato tra il motore a  combustione interna e la trasmissione e occupa, grazie al suo diametro  di 30 centimetri ed alla sua lunghezza di appena 145 millimetri, uno  spazio sorprendentemente ridotto. L’IMG eroga 34 kW e fornisce una  coppia massima di 300 Nm. Grazie a questa soluzione la Touareg e la  Cayenne S possono muoversi, fino a una velocità massima di 50/60 km/h,  con la sola propulsione elettrica. La batteria NiMH (nickel metal  idrato) ha una capacità di 1,7 kilowattora, con un picco di 288 volt. In  fase di frenata, il motore elettrico, che in questa fase funziona da  generatore, recupera energia cinetica che viene immagazzinata nella  batteria ad alto voltaggio.

Alzare il piede dall’acceleratore, a qualsiasi velocità fino a circa  160 km/h, attiva ciò che gli ingegneri chiamano la modalità ‘sailing’:  il motore a combustione interna si spegne automaticamente e il veicolo  procede a motore spento azzerando il consumo di carburante, senza  sacrificare nulla della funzionalità dei sistemi necessari per una  marcia sicura e confortevole. Anche frenare rappresenta un processo  totalmente automatico, con l’unità di controllo dell’ibrido che  monitorizza la pressione esercitata sul pedale del freno per determinare  quale coppia frenante esercitare elettricamente attraverso l’IMG.

Grande coppia e potenza
Il motore elettrico e  quello a combustione interna possono anche lavorare contemporaneamente,  permettendo alla Volkswagen e alla Porsche di accelerare da 0 a 100 km/h  in 6,5 secondi. Questa funzione di ‘power boost’ aumenta le prestazioni  del veicolo a 279 kW (380 Cv), offrendo al guidatore una coppia massima  di 580 Nm. Rispetto alla prima generazione di veicoli dotati di motori  V8, questi ibridi riducono i consumi di carburante fino al 40%. I  consumi registrati nel ciclo EU scendono quindi a 8,2 litri/100 km, con  emissioni di 193 g/km di CO2. Entrambi i veicoli soddisfano gli standard  sulle emissioni Euro 5 e quelli statunitensi ULEV 2.

Integrazione ottimale tra motore endotermico ed elettrico
Il  sistema Motronic, messo a punto da Bosch, permette di ottimizzare  l’integrazione tra il motore endotermico e il motore elettrico. Bosch  lavora da più di 30 anni a tecnologie che permettono di azionare  elettricamente i veicoli. L'azienda può pertanto contare su un vasto  know-how per la gestione delle batterie, dei motori elettici e degli  impianti frenanti nonché per il controllo del motore e della  trasmissione. Ad oggi sono oltre 500 esperti della Bosch Hydrid Systems  Project Unit, il centro di competenza che si occupa dello sviluppo e  della integrazione completa dei motori ibridi seguendo le differenti  esigenze dei clienti. Questo centro può contare sull'esperienza e sulla  competenza acquisite da Bosch nei settori dell’iniezione benzina e  diesel, nei sistemi di gestione dell'energia, nei propulsori elettrici e  nei dispositivi elettronici.

Una delle maggiori sfide incontrate riguardava la garanzia di una  transizione lineare tra la propulsione elettrica, quella ibrida e quella  a combustione interna. Era essenziale assicurare il massimo comfort di  marcia, soprattutto nei passaggi da un funzionamento all’altro. Ciò è  stato ottenuto dando all’unità di controllo un accesso continuo ai dati  dei sensori provenienti dal motore a combustione, dal motore elettrico,  dalla batteria, dalla frizione e da altri componenti coinvolti. La  centralina utilizza questi dati per analizzare e controllare come  interagiscono i due propulsori in tempo reale, attraverso una frizione  adattativa. L’unità di controllo assicura che il motore elettrico e il  motore a combustione interna girino a esattamente alla stessa velocità  quando la coppia viene trasferita.

Il sistema Bosch gestisce, con grandissima precisione, anche il  motore a combustione comandando il getto delle singole iniezioni. Questa  soluzione permette di ridurre contemporaneamente i consumi e le  emissioni. Il motore a combustione e quello elettrico si completano  perfettamente, permettendo agli ibridi paralleli di offrire una serie  completa di nuove caratteristiche per migliorare il confort di marcia.  ‘Active Damp Control’ è il nome che Bosch ha scelto per la tecnologia  che conferisce al sei cilindri la sensazione di essere un propulsore  molto più grande come quelli montati sulle grosse berline. In futuro  questo concetto dovrebbe risolvere alcuni degli svantaggi tipici dei  piccoli motori turbocompressi, come per esempio una scarsa coppia ai  bassi regimi.

Componenti ottimizzati e riduzione degli ingombri
La  tecnologia ‘full hybrid’ parallela può essere attuata come soluzione  ‘cost-effective’ rispetto ad altri concetti ibridi. Per esempio, essa  richieda soltanto un motore elettrico, che funziona sia come motore sia  come generatore. Per consentire un’applicazione più ampia di questa  tecnologia verde in diverse classi di veicoli, Bosch è impegnata in un  continuo processo di sviluppo del sistema a livello di componenti,  affrontando questioni come la riduzione dell’ingombro dei dispositivi  elettronici. I tecnici Bosch sono riusciti a ridurre il volume dei  componenti di un terzo, contenendo l’ingombro complessivo a soli 10  litri. Il risultato risulta ancora più sorprendente dal momento che non  sono state compromesse l’efficienza e le prestazioni. La prossima sfida  sarà migliorare ulteriormente le caratteristiche riducendo a 5 litri il  volume totale dei componenti.

Bosch vuole giocare un ruolo da protagonista nella fornitura di  propulsori elettrici completi e pienamente integrati con batterie agli  ioni di litio. Un contributo fondamentale arriverà dalla SB LiMotive (  joint venture paritetica con Samsung SDI) impegnata nello sviluppo delle  batterie agli ioni di litio per le applicazioni in campo  automobilistico. Le linee di produzione in Corea del Sud saranno pronte a  produrre le prime batterie ad alte prestazioni per veicoli ibridi dal  2011 e per veicoli completamente elettrici dal 2012. Sarà il primo passo  verso nuovi mercati e verso nuove tecnologie di propulsione ecologica –  con chiaro riferimento al nostro slogan “Tecnologia per la vita”.




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