In passato, i cosiddetti ibridi delicati potevano solo supportare brevemente il motore a combustione durante la fase ad alta intensità di consumo durante l'accelerazione, ma i futuri sistemi con un design simile non solo saranno in grado di funzionare in modo significativamente più intelligente, ma anche significativamente più efficiente. a Continentale puoi vedere un grande potenziale di risparmio di carburante rispetto a un motore a benzina alimentato in modo convenzionale con start-stop automatico. "Nella guida in città, questo può essere il 21%; sarebbe circa il 13% nel profilo NEDC", afferma il dott. Oliver Maiwald, Head of Technology & Innovation presso Continental, Powertrain Division, certo. Tuttavia, i prerequisiti per questo sono 48 volt. La tensione più elevata consente la trasmissione di potenze maggiori. Inoltre, la macchina elettronica può essere resa più compatta e dotata di una maggiore densità di potenza.
Tutti i principali fornitori stanno attualmente sviluppando soluzioni per le future architetture ibride a 48 volt. "La tensione più elevata è la chiave dell'efficienza e delle prestazioni più elevate", afferma Peter Gutzmer, direttore tecnologico di Schaeffler AG. Funziona sulla base di un generatore Continental da 48 volt su un modulo progettato per il montaggio laterale tra il motore a combustione e la trasmissione (BSG, Belt Starter Generator).
Oltre a questa soluzione assialmente parallela, è anche in fase di sviluppo un modulo da 48 volt, che è disposto tra il motore e la trasmissione. Questa soluzione, denominata ISG (Inline Starter Generator), consente un risparmio di carburante di un ulteriore due percento perché non vi è alcuna perdita di attrito dovuta alla cinghia. "Entro il 2025, il modulo si collocherà interamente tra il motore e la trasmissione", afferma Gerhard Gumpoltsberger, capo del reparto Gestione e collaudo dell'innovazione presso ZF. Continental prevede di presentare una novità in questa direzione alla fine di aprile al Vienna Motor Symposium.
L'architettura ISG potrebbe anche mettere nuovi consumatori ad alta corrente sul lato a 48 volt. Audi lo pratica nel suo SUV ammiraglia SQ7, ma il SUV di potenza ha ancora un generatore da 12 volt. La tensione viene convertita e la corrente viene quindi inviata a una batteria agli ioni di litio. Fornisce - per la prima volta nel settore - un compressore elettrico e anche una compensazione del rotolo elettrico con l'elettricità. Sarebbe anche possibile far funzionare altri consumatori, come il compressore dell'aria condizionata, in modo più efficiente con 48 volt rispetto a quelli attuali con dodici volt, il che ridurrebbe ulteriormente i consumi durante il funzionamento reale. Renault prevede inoltre di mettere la tecnologia a 48 volt in produzione in serie il prossimo anno.
Non c’è dubbio che questi sistemi stiano arrivando. Il fattore trainante sono le emissioni delle flotte, che stanno costringendo le case automobilistiche a una massiccia elettrificazione. I generatori a cinghia con la tensione più elevata sono considerati l’aggiunta più economica all’ibrido plug-in. "Il sistema è molto più semplice da implementare", afferma Gumppoltsberger. Mentre la costosa tecnologia plug-in è riservata alla classe superiore, secondo i reparti di sviluppo nei segmenti inferiori prevarranno BSG e ISG. “Per almeno i prossimi 10-15 anni non diremo motore elettrico o motore a combustione, ma piuttosto “e”, afferma Rolf Bulander, presidente della divisione Mobility Solutions presso il fornitore automobilistico Bosch.
Solo nel 2020, Bosch vedrà un mercato di 3,1 milioni di veicoli con sistemi a 48 volt. I clienti nei mercati asiatici e negli Stati Uniti sono particolarmente interessati qui. Gli Svevi mettono in gioco un altro aspetto. A loro avviso, l'argomento di 48 volt è anche un'aggiunta ideale al motore diesel, poiché non solo consente di risparmiare carburante, ma può anche fornire un supporto molto efficiente nel ridurre le emissioni, anche nella direzione delle emissioni reali di guida (RDE). Qui, il sistema di recupero boost da 48 volt di Bosch ha lo scopo di ridurre le emissioni di ossido di azoto grezzo fino al 20 percento, specialmente in accelerazione e sotto carichi elevati.
La nuova unità ibrida diventa davvero intelligente solo quando è digitalizzata. A gennaio, Continental ha presentato un ibrido in rete a 48 volt con il cosiddetto "energy management connesso" (cEM) al CES di Las Vegas. Dal cloud dei dati, cEM conosce la situazione del traffico in tempo reale e sa esattamente quando ha senso lasciare andare il gas. In questo caso, il software attiva automaticamente la combinazione più efficiente di navigazione (motore spento) e recupero. Decelerare con un uso minimo del freno della ruota, se necessario, esattamente fino alla linea di arresto davanti al semaforo. "Applicando i freni delle ruote si converte solo energia cinetica in calore", afferma Maiwald, "questo dovrebbe essere evitato il più possibile." Secondo Continental, il cEM potrebbe risparmiare un altro XNUMX-XNUMX% dei consumi.
Tuttavia, i propulsori intelligenti non sono visti solo come un mezzo per aumentare l'efficienza. "In caso di problemi, è possibile inviare le informazioni necessarie direttamente all'officina più vicina in futuro", afferma Peter Gutzmer, Chief Technology Officer di Schaeffler. "Il sistema di navigazione avrebbe inviato lì l'autista senza deviazioni, il team sarebbe stato preparato e le riparazioni completate il più rapidamente possibile."
Autore: Michael Specht / SP-X