BMW Group Innovation Days 2015: tecnologie di propulsione del futuro.
- Ale Marino
- 6 lug 2015
- Tempo di lettura: 16 min
Area di prova del BMW Group di Miramas: condizioni ideali per il
collaudo d’innovative tecnologie di propulsione e di assetto.
Da quasi 30 anni l’area di prova di Miramas, nel sud della Francia, gioca un
ruolo centrale nello sviluppo di automobili e motociclette BMW. Grazie alle
condizioni climatiche stabili e alle numerose possibilità di utilizzo, il perimetro
di circa 473 ettari offre le condizioni ideali per eseguire prove intense di
tecnologie di propulsione e di assetto. L’Autodrome de Miramas è stato
rilevato da BMW France nel 1996 e da allora è stato ampliato e modernizzato
continuamente. Oltre ai percorsi di prova dalla lunghezza totale di oltre 50
chilometri, sono disponibili modernissimi uffici e officine per lo sviluppo e la
taratura di modelli e di componenti tecnologici nuovi.
Il nucleo dell’area di prova è l’ovale in asfalto dalla lunghezza di cinque
chilometri dell’ex circuito da corsa. Inoltre, possono essere utilizzati, per i
programmi di prova e di test permanenti, un anello autostradale per la guida
ad alta velocità, diversi percorsi di handling e colline con salite, tratti a
serpentina, a fondo sconnesso e offroad. Una delle particolarità è anche la
copia di una parte del Nürburgring. Nell’ambito dei lavori di ristrutturazione del
”Petit Ovale“ di Miramas, è stato ricostruito, in modo conforme all’originale, il
tratto conosciuto come “curva Caracciola” o “Carosello”. Questo tratto
dell’area di prova, dall’andamento estremamente impegnativo, serve da
parametro finale di ottimizzazione e taratura di precisione dei componenti
dell’assetto e dei sistemi di regolazione elettronici.
Prototipo BMW Serie 2 Active Tourer Plug-in-Hybrid: tecnologia
BMW eDrive per ulteriori modelli del marchio BMW.
La gamma di modelli BMW viene completata dalle vetture ideate per la
mobilità elettrica. La tecnologia BMW eDrive, sviluppata per le automobili
BMW i, viene introdotta in nuovi concetti automobilistici come componente di
un propulsore ibrido plug-in, dimostrandone l’elevato livello di versatilità. Per la
prima volta la tecnologia viene combinata con il motore endotermico montato
anteriormente in posizione trasversale. Il prototipo BMW Serie 2 Active
Tourer Plug-in-Hybrid presentato a Miramas è equipaggiato con un motore
tre cilindri a benzina con tecnologia BMW TwinPower Turbo che aziona le
ruote anteriori, con un generatore ad alta tensione nella sezione anteriore
della vettura e un motore elettrico che trasmette la forza alle ruote posteriori. Il
risultato è una trazione integrale con accoppiamento di motore e ruote
realizzato dalla strada, simile all’automobile sportiva ibrida plug-in BMW i8, ma
in forma riflessa.
L’elevata efficienza del propulsore ibrido plug-in, la possibilità di guidare
esclusivamente nella modalità elettrica, nonché l’erogazione lineare di potenza
nell’utilizzo del motore elettrico vengono completati dalla trazione integrale,
BMW Group unica nel segmento di appartenenza. Il prototipo BMW Serie 2 Active Tourer
Plug-in-Hybrid ha un’autonomia massima di guida elettrica di 38 chilometri,
accelera da 0 a 100 km/h in circa 6,5 secondi e marca così nel ciclo di prova
UE per vetture ibride plug-in un consumo di carburante combinato di circa
due litri per 100 chilometri, con emissioni di CO2 inferiori a 50 g/km.
Iniezione diretta d’acqua: effetto di raffreddamento per aumentare la
potenza e l‘efficienza.
Dopo l’esordio del sistema d’iniezione d’acqua nella BMW M4 MotoGP Safety
Car, l’iniezione diretta d’acqua per motori sovralimentati viene utilizzata per la
prima volta in un propulsore della nuova generazione di motori del BMW
Group. La tecnologia innovativa, che determina un rendimento superiore
attraverso un abbassamento della temperatura del processo di combustione,
viene presentata nell’ambito dei BMW Group Innovation Days 2015 in un
modello della BMW Serie 1 dotato di motore a benzina a tre cilindri.
Anche in questo propulsore, l’effetto di raffreddamento prodotto dall’iniezione
diretta d’acqua comporta un sensibile aumento sia della potenza che
dell’efficienza. In particolare, cala il consumo di carburante quando viene
richiamata una potenza superiore. Questo determina a sua volta un
significativo aumento dell’efficienza, soprattutto nella guida sportiva, con un
impatto positivo sul consumo combinato nella guida giornaliera. Inoltre,
l’iniezione diretta d’acqua riduce il carico termico di numerosi componenti del
motore, ottimizzandone il comportamento a livello di emissioni.
Pila a combustibile a idrogeno: combinazione futuribile di
BMW eDrive, opzione a lungo termine per una mobilità a emissioni
zero.
Da oltre 15 anni il BMW Group lavora nel campo della ricerca e dello sviluppo
di propulsori a idrogeno con pila a combustibile. Grazie alla cooperazione
concordata con la Toyota Motor Corporation nel 2013, sono stati generati
una serie d’impulsi nuovi con l’obiettivo di costruire entro il 2020 dei
componenti collaudati per un Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV). La pila a
combustibile, che trasforma l’idrogeno in energia elettrica e in vapore acqueo,
permette di guidare localmente a emissioni zero con il tipico dinamismo del
marchio, offrendo la possibilità di percorrere anche delle distanze lunghe e
con tempi di rifornimento brevi, rappresentando così l’ampliamento ideale
della tecnologia BMW eDrive.
Nell’ambito degli Innovation Days 2015 vengono presentate per la prima volta
nella guida attiva delle vetture di dimostrazione con propulsore a pila a
combustibile a idrogeno che illustrano il potenziale offerto dalla tecnologia. A
lungo termine, il motore a pila a combustibile a idrogeno sarà un componenteintegrale della tecnologia Efficient Dynamics. Cresce così nuovamente la
varietà della gamma di motorizzazioni del BMW Group, adattabili con la
massima flessibilità in base ai differenti concetti automobilistici, alle richieste
dei clienti e alle norme legislative dei mercati internazionali dell’automobile.
Inoltre, il propulsore a pila a combustibile a idrogeno offre la possibilità
d’integrazione in un’architettura di vettura dedicata. In modo simile
all’architettura LifeDrive delle automobili BMW i con eDrive, si ottiene così
anche per i futuri FCEV un elevato grado di libertà per sviluppare delle
soluzioni innovative nei settori del design e dei concetti di abitabilità.
Il lancio di modelli ibridi plug-in in differenti Serie di BMW offre a un numero
costantemente crescente di target-group la possibilità di guidare
un’automobile premium nella modalità esclusivamente elettrica, dunque
localmente a emissioni zero. La tecnologia BMW eDrive, sviluppata
inizialmente per le automobili BMW i, offre un grado straordinario di libertà di
utilizzo in differenti concetti e segmenti automobilistici. Nell’ambito dei BMW
Group Innovation Days 2015 viene introdotta per la prima volta la
combinazione di un motore a combustione interna montato anteriormente in
posizione trasversale e di un generatore ad alta tensione con motore elettrico
che agisce sull’asse posteriore. Nel prototipo di una BMW Serie 2 Active
Tourer con sistema ibrido plug-in, presentato per il test drive, le ruote anteriori
vengono azionate da un motore tre cilindri a benzina e le ruote posteriori da
un motore elettrico. Il risultato è una trazione integrale con accoppiamento
motore/ruote costituito dalla strada, simile all’automobile sportiva ibrida plugin
BMW i8, solo in forma riflessa.
La BMW Serie 2 Active Tourer Plug-in-Hybrid completa così l’offerta
BMW eDrive nel segmento delle Sports Activity Tourer.
BMW X5 xDrive40e: lo Sports Activity Vehicle è il modello ibrido plug-in
del brand BMW e il suo lancio sul mercato è imminente.
BMW Serie 3 con tecnologia ibrida plug-in: elettrificazione della berlina
premium di maggiore successo del mondo; il prototipo è stato presentato
già l’anno scorso agli Innovation Days. Ulteriori modelli delle principali
Serie dotati di tecnologia ibrida plug-in seguiranno in futuro.
Nei modelli ibridi plug-in finora sviluppati dal BMW Group, i motori a
combustione interna e i motori elettrici vengono combinati nell’ambito di
configurazioni specifiche, sviluppate appositamente. Tutti i modelli
presentano le proprietà caratteristiche della tecnologia BMW eDrive:
efficienza: valori di consumo del carburante e delle emissioni nettamente
ridotti rispetto ai modelli con propulsione tradizionale, potenza
comparabile e coppia superiore.
2. BMW eDrive viene esteso ad ulteriori modelli BMW:
il prototipo BMW Serie 2 Active Tourer Plug-in-Hybrid.
BMW Group
Mobilità elettrica: guida esclusivamente elettrica, localmente a emissioni
zero in ambito urbano e nel traffico pendolare.
Dinamismo: erogazione lineare di potenza e, in presenza di richieste di
carico elevate, supporto al motore endotermico attraverso il boost
elettrico.
Flessibilità: carica della batteria ad alta tensione alla normale presa di
corrente, alla BMW i Wallbox o alle stazioni pubbliche di carica.
Mobilità illimitata sulle lunghe distanze: gestione integrata della
propulsione grazie all’interazione di motore elettrico e motore a
combustione interna, senza limitazione dell’autonomia.
BMW eDrive nella BMW Serie 2 Active Tourer: mobilità
esclusivamente elettrica, esperienza sportiva di guida a trazione
integrale, efficienza esemplare.
Il prototipo BMW Serie 2 Active Tourer Plug-in-Hybrid combina BMW eDrive
con una configurazione specifica di trasmissione di potenza, realizzata per la
prima volta. Il prototipo si basa sul concetto di trazione anteriore della BMW
Serie 2 Active Tourer di serie. Dopo il motore quattro cilindri a benzina del
prototipo BMW Serie 3 Plug-in-Hybrid, per la prima volta un motore tre cilindri
a benzina della nuova famiglia di propulsori Efficient Dynamics, montato
anteriormente in posizione trasversale, è parte di un sistema ibrido plug-in. Il
motore BMW TwinPower Turbo da 1.500 cc eroga una potenza di
100 kW/136 CV e una coppia massima di 220 Nm. La potenza viene
trasmessa alle ruote anteriori attraverso un cambio Steptronic a sei rapporti. Il
supplementare generatore ad alta tensione dell’asse anteriore svolge tre
compiti: eroga il boost temporaneo per il motore endotermico, dalla potenza
supplementare da fermo di 15 kW e circa 150 Nm, genera la corrente durante
la guida che viene alimentata direttamente all’accumulatore ad alta tensione e,
grazie alla maggiore potenza rispetto ai motorini di avviamento tradizionali,
assicura un avviamento confortevole del motore endotermico. Il motore
elettrico è sistemato sopra l’asse posteriore, insieme al cambio a due rapporti
e all’elettronica di potenza. Esso alimenta le ruote posteriori con una potenza
massima di 65 kW/88 CV e una coppia massima di 165 Nm.
Trazione integrale in base al fabbisogno: nasce così la funzione di trazione
integrale con accoppiamento realizzato attraverso la strada, unica nel
segmento di appartenenza; l’elettronica di potenza distribuisce la forza alle
ruote anteriori in base al fabbisogno, alle ruote posteriori oppure a tutte le
quattro ruote. In modo simile alla BMW i8, la gestione intelligente della
propulsione assicura l’interconnessione con la regolazione della stabilità di
guida DSC (Dynamic Stability Control) e così un comportamento di guida
sicuro e stabile, a trazione ottimizzata e un elevatissimo dinamismo nelle fasi
di accelerazione e di guida in curva, combinato con la massima efficienza.
Il prototipo BMW Serie 2 Active Tourer Plug-in-Hybrid accelera da 0 a 100
km/h in circa 6,5 secondi. Il suo consumo di carburante combinato nel ciclo di
prova UE per vetture ibride plug-in è di circa due litri per 100 chilometri, il
rispettivo valore di CO2 è inferiore a 50 grammi per chilometro. L’autonomia
nella guida esclusivamente elettrica nel ciclo di prova UE è di 38 chilometri.
Grazie al concetto specifico della vettura, il prezzo al momento di lancio,
attualmente non ancora definito, del modello di serie BMW Serie 2 Active
Tourer a propulsione ibrida, sarà, analogamente alla BMW X5 e BMW Serie 3
elettrificate, comparabile alle varianti di modello di potenza simile finora
presentate. Il cliente non pagherà dunque un significativo sovrapprezzo
tecnologico.
Versatili caratteristiche di guida, flessibilità illimitata.
Analogamente alle varianti di motore con sistema di propulsione tradizionale,
anche il prototipo BMW Serie 2 Active Tourer Plug-in-Hybrid è dotato di tasto
di selezione della modalità di guida. Premendo un pulsante si possono
selezionare le impostazioni ”Comfort” e ”Sport“ nonché la modalità ”Eco Pro“.
Il sistema non influenza solo la linea caratteristica del pedale dell’acceleratore
e le funzioni delle sospensioni, ma anche le caratteristiche di cambiata del
cambio Steptronic. Nella modalità “Eco Pro” può venire utilizzata inoltre la
funzione di veleggio; l’efficienza energetica viene ottimizzata attraverso la
gestione mirata della potenza delle funzioni di comfort ad alimentazione
elettrica, come la climatizzazione, il riscaldamento dei sedili e gli specchietti
retrovisori esterni.
Il guidatore può influenzare anche la gestione della propulsione attraverso il
tasto eDrive, inserito nella consolle centrale. Egli ha a disposizione tre tarature
differenti:
Auto eDrive: questa modalità ibrida è l’impostazione standard, attiva al
momento di avviamento della vettura nella modalità “Comfort”. Il motore
endotermico e il motore elettrico interagiscono con la massima efficienza.
In presenza di una normale richiesta di carico, inizialmente la guida è
esclusivamente elettrica. A partire da circa 80 km/h o in caso di
un’accelerazione intensa, si accende anche il motore a combustione
interna. Quando la guida alla meta è attiva, viene calcolato
automaticamente l’utilizzo più efficiente dell’energia elettrica ed
endotermica disponibile. La priorità viene attribuita alla modalità di guida
elettrica. Nella modalità “Comfort”, fino allo stato di carica del 15 per
BMW Group
cento, l’accumulatore ad alta tensione viene ricaricato automaticamente
dal generatore ad alta tensione.Max eDrive: in questa impostazione la vettura viene azionata
esclusivamente dal motore elettrico. La velocità massima è limitata a circa
130 km/h, l’autonomia elettrica è di approssimativamente 38 chilometri.
Eseguendo un kickdown il guidatore attiva la funzione di fuga che
accende il motore a combustione interna.
Save Battery: attraverso un efficiente aumento del punto di carico e il
recupero di energia questa modalità consente di mantenere costante
l’energia accumulata nella batteria ad alta tensione o di elevarne il livello al
50 per cento, a partire da uno stato di carica inferiore al 50 per cento.
L’energia può essere utilizzata successivamente per la guida
esclusivamente elettrica, per esempio in città.
Nella modalità di guida “Sport“, il motore endotermico e il motore elettrico
funzionano insieme, tarati entrambi per l’esercizio sportivo. Il generatore ad
alta tensione svolge nei campi di regime più bassi un effetto di boost e, fino
allo stato di carica del 50 per cento, genera della corrente che viene
accumulata direttamente nella batteria ad alta tensione.
Una particolarità: in caso di una richiesta improvvisa di potenza, per esempio
in caso di una manovra spontanea di sorpasso, inserendo il selettore di marcia
nella griglia S, vengono attivati entrambi i motori, così da mettere
immediatamente a disposizione la massima potenza di sistema.
Contemporaneamente, attraverso questo processo l’accumulatore ad alta
tensione viene caricato fino all’80 per cento.
Le impostazioni del tasto di selezione della modalità di guida e le varie
configurazioni del tasto eDrive sono combinabili tra di loro. Questo consente
d’influenzare sensibilmente la gestione della propulsione e la taratura della
vettura e di personalizzarle secondo le preferenze del guidatore. Inoltre, nel
prototipo BMW Serie 2 Active Tourer Plug-in-Hybrid è possibile utilizzare un
sistema di gestione energetica sviluppato appositamente per le vetture ibride,
integrato nel sistema di navigazione che nella gestione della propulsione
considera non solo le capacità energetiche della batteria ad alta tensione, ma
anche il profilo del percorso, eventuali limiti di velocità e la situazione del
traffico.
L’integrazione della tecnologia BMW eDrive nel concetto automobilistico della
versatile BMW Serie 2 a cinque porte avviene senza limitare il comfort di
viaggio e la versatilità di utilizzo degli interni. La batteria ad alta tensione è
stata sistemata sotto il divanetto posteriore, così da occupare poco spazio.
L’elettronica di potenza, incluso il generatore di carica, si trova sopra l’asse
posteriore, vicino al motore elettrico.
BMW Group
Utilizzo giornaliero e versatilità illimitati.
Il volume primario del bagagliaio del prototipo BMW Serie 2 Active Tourer
Plug-in-Hybrid è identico a quello della vettura a motorizzazione tradizionale.
È stato conservato anche il vano sotto il piano di carico del bagagliaio.
BMW Group
Con l’iniezione diretta d’acqua nei motori a benzina a sovralimentazione turbo,
il BMW Group porta avanti lo sviluppo e il perfezionamento continuo dei
propulsori tradizionali. Grazie al dosaggio preciso dell’acqua nelle camere di
combustione del motore, viene raggiunto un effetto di raffreddamento.
Soprattutto quando il guidatore richiama un carico elevato questa tecnologia
consente di realizzare un aumento di coppia e di potenza, accompagnato da
una riduzione del consumo di carburante e dall’ottimizzazione del
comportamento di emissioni.
Nella BMW M4 MotoGP Safety Car l’iniezione d’acqua è stata applicata per la
prima volta in un motore moderno del BMW Group. La variante
dell’automobile sportiva ad alte prestazioni sviluppata dalla BMW M GmbH
come vettura guida per le corse nella categoria più alta del motociclismo, è
equipaggiata con un motore sei cilindri in linea con tecnologia M TwinPower
Turbo a concetto di regimi elevati, che già nella BMW M4 di serie eroga una
potenza di 317 kW/431 CV e una coppia massima di 55 Nm (consumo di
carburante nel ciclo combinato: 8,8–8,3 l/100 km; emissioni di CO2 nel ciclo
combinato: 204–194 g/km). Grazie all’iniezione d’acqua, la BMW M4 MotoGP
Safety Car utilizzata sul circuito guadagna potenza, coppia ed efficienza.
In occasione dei BMW Group Innovation Days 2015, l’innovativa tecnologia
viene presentata per la prima volta nel prototipo di un modello del core brand
BMW, equipaggiato con motore tre cilindri a benzina dell’ultima generazione.
In questo motore l’acqua non viene iniettata semplicemente nel collettore di
aspirazione, ma soprattutto direttamente nelle camere di combustione.
L’iniezione diretta d’acqua supporta il motore, presentato in un prototipo sulla
base della BMW Serie 1 a cinque porte, a realizzare un rapporto ottimizzato tra
piacere di guida e consumo di carburante, come previsto da Efficient
Dynamics.
Effetto di raffreddamento per una maggiore efficienza: la potenza
cresce fino al dieci per cento, il consumo cala fino all’otto per cento.
L’iniezione diretta d’acqua permette di sfruttare maggiormente il potenziale
offerto dalla sovralimentazione turbo. Siccome l’acqua, spruzzata nel collettore
di aspirazione sotto forma di finissima nebbia, nella fase di evaporazione
assorbe dell’energia dall’ambiente che la circonda, la temperatura di
combustione del motore viene abbassata a circa 25° Centigradi.
3. Riduzione del consumo e aumento
della potenza:
l’iniezione diretta d’acqua migliora
il rendimento.
BMW Group
Soprattutto nella guida a pieno carico, l’effetto di raffreddamento produce un
rendimento nettamente superiore, accompagnato da altri effetti che
influenzano positivamente il processo di combustione:
Efficienza: nei campi di carico più elevati, il raffreddamento attraverso
l’iniezione d’acqua permette di rinunciare all’iniezione di ulteriore
carburante per abbassare la temperatura; nella guida giornaliera, la
miscela omogenea aria/carburante e il maggiore rendimento a pieno
carico consentono di ridurre il consumo di carburante fino all’otto per
cento.
Influenza sulle emissioni: le temperature di combustione inferiori riducono
la formazione di sostanze tossiche.
Riduzione della tendenza al battito in testa: la diminuzione della
temperatura riduce il rischio di una combustione non controllata
(cosiddetto battito in testa).
Compressione superiore: nel prototipo presentato, la minore tendenza ai
battiti in testa permette di aumentare il rapporto di compressione del
motore tre cilindri da 9,5:1 a 11,0:1; ne consegue l’ottimizzazione del
rendimento, anche a carico parziale.
Dinamismo: l’anticipo del momento di accensione e la pressione di
sovralimentazione più alta incrementano la coppia e la potenza del motore
fino al 10 per cento; la quota maggiore di ossigeno nell’aria aspirata a
temperatura più bassa aumenta ulteriormente la potenza.
Compatibilità del carburante: rendimento ottimizzato anche quando viene
utilizzato del carburante con un numero di ottani basso (RON 95);
conseguentemente, i motori turbo a iniezione diretta d’acqua sono
utilizzabili in tutto il mondo.
Carico termico: l’effetto di raffreddamento riduce l’influsso della
temperatura sui pistoni, le valvole, il catalizzatore e il turbocompressore.
Gli effetti favorevoli del raffreddamento attraverso l’iniezione diretta d’acqua
sono utilizzabili in numerosi modi differenti. A seconda del concetto
automobilistico e della motorizzazione, è possibile ottimizzare la potenza
oppure il consumo di carburante.
Elevato utilizzo giornaliero grazie alla produzione d’acqua on-board.
Per assicurare l’approvvigionamento d’acqua, la BMW M4 MotoGP Safety Car
è dotata di un serbatoio di cinque litri, sistemato nel bagagliaio. Nella guida alle
condizioni estreme del circuito, con numerose fasi di pieno carico, il serbatoio
viene rabboccato ogni volta che deve essere fatto il rifornimento di carburante.
BMW Group
L’iniezione diretta d’acqua descritta nel presente documento, che sarà
applicata a una futura automobile di serie, nella guida giornaliera non richiederà
il rabbocco dell’acqua da parte del cliente. Ad eccezione di situazioni
climatiche particolari, per garantire l’autarchia del sistema sarà sufficiente la
produzione d’acqua on-board.
L’acqua prodotta dall’evaporazione dell’impianto di climatizzazione sarà
raccolta ed utilizzata per il raffreddamento del motore tramite iniezione.
Ogni volta che verrà spento il motore, l’acqua del sistema di conduzione sarà
inviata indietro nel serbatoio, per evitare che a temperature inferiori allo zero si
ghiaccino i componenti del sistema e si formi della micro-corrosione. Anche il
serbatoio dell’acqua sarà sistemato in una posizione protetta contro il
congelamento.
BMW Group
Nell’ambito del proprio lavoro di ricerca e sviluppo di tecnologie di propulsione,
il BMW Group si occupa da oltre 30 anni dell’utilizzo dell’idrogeno come
vettore energetico. Nel 2006, fu presentata la BMW Hydrogen 7, la prima
ammiraglia di lusso adatta alla guida giornaliera alimentata da un motore a
combustione interna a idrogeno. Inoltre, oltre 15 anni fa il BMW Group ha
iniziato con lo studio di un motore a idrogeno alimentato a pile a combustibile.
Anche in questo campo tecnologico, in cui l’idrogeno non viene utilizzato per
la combustione nel motore ma trasformato in corrente per azionare un motore
elettrico, vengono fatti continuamente dei notevoli progressi a livello di
efficienza energetica, di rendimento e di utilizzo giornaliero.
In occasione dei BMW Group Innovation Days vengono presentati per la prima
volta nella guida attiva i risultati delle attività di ricerca e di sviluppo nel campo
della propulsione a pile a combustibile a idrogeno. La vettura testata, costruita
sulla base di una BMW Serie 5 Gran Turismo, offre un’anteprima
dell’interpretazione del marchio di questa innovativa forma di propulsione. La
mobilità localmente a emissioni zero viene combinata con dinamismo sportivo,
comfort di guida e utilizzo anche nei viaggi più lunghi. Le caratteristiche
fondamentali sono:
motore elettrico da 180 kW/245 CV, elettronica di potenza e batteria ad
alta tensione come accumulatori intermedi; sviluppata come tecnologia
BMW eDrive per le automobili BMW i e per i modelli ibridi plug-in del
marchio BMW.
Accumulatore d’idrogeno dalla forma di serbatoio a tunnel, montato tra
l’asse anteriore e l’asse posteriore; tecnologia di serbatoio CGH2 700 bar
di norma industriale e tecnica di serbatoio a pressione criogenica (CCH2),
brevettata dal BMW Group per l’accumulo d’idrogeno gassoso a bassa
temperatura alla pressione di 350 bar; autonomia: oltre 500 chilometri.
Pile a combustibile, involucro e sistemi secondari: i primi risultati della
cooperazione tra il BMW Group e la Toyota Motor Corporation nel campo
della tecnologia Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV).
La collaborazione strategica tra il BMW Group e la Toyota Motor Company
concordata nel 2013 crea degli impulsi supplementari per lo sviluppo di una
tecnologia di propulsione per un FCEV. L’obiettivo della cooperazione è la
realizzazione di un primo gruppo di componenti collaudati entro il 2020. La
4. Autonomia elevata, tempi brevi di
rifornimento, emissioni zero:
propulsore a pila a combustibile a
idrogeno come variante futuribile
della tecnologia BMW eDrive.
BMW Group
Premessa per l’introduzione di successo di FCEV è la creazione di
un’infrastruttura per l’idrogeno nei vari mercati automobilistici. I due partner
della cooperazione supportano lo sviluppo attraverso la definizione comune di
standard tecnologici che facilitano l’utilizzo e la diffusione di veicoli con pile a
combustibile.
Una combinazione futuribile: BMW eDrive e tecnologia della pila a
combustibile.
Il veicolo elettrico a pila a combustibile a idrogeno (Fuel Cell Electric Vehicle,
FCEV) rappresenta un concetto innovativo per guidare localmente a emissioni
zero con il tipico dinamismo BMW e un’alta efficienza energetica. Il propulsore
a idrogeno a pila a combustibile riunisce i pregi della tecnologia BMW eDrive
con numerose qualità conosciute dai tradizionali motori endotermici:
guida esclusivamente elettrica, localmente a emissioni zero.
Erogazione lineare di potenza ed elevato dinamismo del motore elettrico
BMW eDrive.
Elettronica di potenza, accumulatore ad alta tensione e gestione
intelligente dell’energia sulla base della tecnologia eDrive del BMW Group.
Grazie all’elevata densità dell’energia dell’idrogeno a bordo, utilizzo anche
nelle lunghe distanze, con autonomie superiori ai 500 chilometri.
Rifornimento veloce e confortevole in meno di cinque minuti.
La tecnologia della pila a combustibile risulta essere così il complemento
ideale dei modelli BMW i e, in futuro, anche dei modelli di serie BMW, dotati
già dell’affidabile tecnologia eDrive. Questa tecnologia trasforma l’idrogeno
immagazzinato in un serbatoio sotto forma gassosa in vapore acqueo. La
batteria ad alta tensione della vettura funge da accumulatore intermedio e con
una capacità netta di circa un chilowattora è di dimensioni nettamente inferiori
degli accumulatori dei sistemi elettrici a batteria. A seconda del concetto
automobilistico, l’accumulo d’idrogeno in un serbatoio a pressione criogenica
consente di realizzare dei valori di autonomia comparabili a quelli delle vetture
alimentate da un motore a combustione interna. Il rifornimento del serbatoio
d’idrogeno richiede inoltre lo stesso tempo del rifornimento di un serbatoio di
benzina o diesel.
FCEV come componente di Efficient Dynamics: elevata varietà nella
gamma di propulsori e nell’architettura delle vetture.
L’obiettivo a lungo termine è d’integrare il propulsore a pila a combustibile a
idrogeno nella strategia Efficient Dynamics del BMW Group. Il risultato sarà
un’ampia gamma di motorizzazioni, adattabile con la massima flessibilità ai
BMW Group
differenti concetti automobilistici, alle richieste del cliente e alle norme legali
valide nei mercati internazionali dell’automobile:
motori a combustione interna altamente efficienti con tecnologia
BMW TwinPower Turbo.
Sistemi ibridi plug-in a controllo intelligente con tecnologia BMW eDrive o
Power eDrive per una guida elettrica a basse emissioni, nel tipico stile
BMW.
Vetture elettriche a batteria, localmente a emissioni zero, con batteria ad
alta tensione secondo il modello della BMW i3.
Fuel Cell Electric Vehicle (FCEV) con tecnologia di pila a combustibile a
idrogeno e motore elettrico BMW eDrive.
Grazie all’alta varietà della gamma di soluzioni per un’efficiente mobilità
individuale, il BMW Group è preparato in modo ideale per affrontare con
successo le sfide a medio e lungo termine di riduzione di consumi ed
emissioni.
L’integrazione del propulsore a pile a combustibile a idrogeno nelle vetture di
dimostrazione presentate in occasione dei BMW Group Innovation Days 2015
serve anche agli obiettivi di prova e di convalida perseguiti nell’attuale fase di
sviluppo. Durante lo sviluppo di un FCEV è importante integrare la differente
architettura di propulsione in un’architettura di automobile dedicata, così da
valorizzare in modo ideale le caratteristiche più importanti per il cliente.
Fonte BMW Group
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