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Le innovazioni di Continental per la mobilità elettrica

Tecnologia “mild-hybrid” a 48V e sistemi di ricarica per veicoli elettrici

  • Tecnologia “mild-hybrid” a 48V già in produzione per veicoli a benzina e diesel; nel 2019 partirà la produzione in serie di motori ad alta tensione
  • Il sistema di Continental AllCharge, primo al mondo, permette ai veicoli elettrici di utilizzare qualsiasi tecnologia di ricarica
  • Ricarica wireless dei veicoli elettrici: operazioni semplificate per gli autisti

Cinisello Balsamo (MI), 21 giugno 2017. In occasione del Continental Tech Show di giugno ad Hannover e della prossima IAA di Francoforte, Continental presenterà esempi di nuove applicazioni nel campo dell'elettrificazione. Continental è uno dei pionieri leader di elettrificazione a livello mondiale, sia in termini di applicazioni già in produzione sia in ampiezza della sua offerta di soluzioni, che vanno dalla tecnologia “mild-hybrid” a 48V fino ai motori ad alta tensione per le auto elettriche e ibride. I componenti Continental hanno raggiunto un alto grado di maturità produttiva e sono usati, tra le altre cose, in moduli powertrain ad alta tensione particolarmente performanti. Grazie alle loro dimensioni ridotte e alla loro leggerezza, questi moduli definiscono nuovi standard in termini di densità di potenza. “Il futuro della mobilità è elettrico” dichiara José Avila, membro dell’Executive Board di Continental e Responsabile di Powertrain, una delle divisioni di Continental Automotive. “Stiamo accogliendo questa trasformazione sviluppando sistemi elettrici e sostenibili e portando avanti rivoluzionarie soluzioni per la ricarica. L’accento è posto sempre sull’efficienza e sulla praticità quotidiana.”

Oltre al sistema propulsivo (powertrain), gli ingegneri di Continental stanno sviluppando anche altri componenti che soddisfino le future richieste nel campo della mobilità elettrica per i sistemi dei veicoli. “Il sistema powertrain è il cuore del processo di elettrificazione” afferma Elmar Degenhart, CEO di Continental. “Tuttavia, la mobilità elettrica richiede soluzioni appropriate in diversi altri settori, come i supporti motore, freni, ruote e pneumatici. L’elettrificazione è una tecnologia che coinvolge l’intero veicolo e la grande competenza interdivisionale di Continental ne garantisce una comprensione olistica.”

48-volt Eco Drive mostra il potenziale dell’ibridazione

La tecnologia 48V semplifica strategie operative di ibridazione intelligente che possono essere implementate in automobili con motori sia a benzina che a diesel. Questa tecnologia garantisce un risparmio di carburante accertato del 21% in un reale ambiente di guida urbano. Una delle più recenti novità produttive nel campo dell'elettrificazione è arrivata con il lancio delle versioni ibride a 48V dei modelli Scénic e Grand Scénic della casa automobilistica francese Renault. Questi modelli sono già dotati di un motore altamente efficiente che Continental ha portato a un livello superiore grazie al suo sistema di trasmissione elettrica.
L’innovativo sistema è basato su un circuito elettrico ausiliario indipendente da 48V ed è il primo di questo tipo ad apparire su un veicolo prodotto in serie. La tecnologia utilizzata consente la riduzione del consumo di carburante e delle emissioni. Il sistema utilizza un motore elettrico con una potenza continuativa di 6 kW che fa ruotare l'albero motore tramite una cinghia.

Dal 2013, gli ingegneri di Continental stanno lavorando con Renault all’ottimizzazione di un sistema ibrido più economico, adatto per le auto di medie dimensioni. La tecnologia utilizzata è a bassa tensione, opera a 48V e si differenzia dai comuni sistemi ad alta tensione che operano tra i 300 e 400 volt e risultano più costosi. Con questo sistema diesel “mild-hybrid” a 48V, Renault punta ad ottenere un consumo combinato di carburante di soli 3.5 litri ogni 100 km. L’obiettivo è inoltre quello di ridurre le emissioni di CO2 della nuova Scénic a 92 grammi per chilometro, segnando un nuovo standard per questa classe di veicoli. Il motore elettrico, collegato direttamente all’albero motore e alimentato da una batteria, funziona come un generatore e trasforma l’energia prodotta durante la frenata in elettricità. Questa energia può successivamente essere usata per supportare il motore a combustione interna riducendone l’utilizzo. Questa è la ragione per la quale utilizzando in ambiente urbano un sistema propulsivo ibrido costituito da un motore diesel più un gruppo elettrico a 48V, si riducono sensibilmente le emissioni di ossido di azoto e di particolato.

"È per noi motivo di orgoglio avere Renault come primo cliente del nostro innovativo sistema a 48V” continua José Avila. “Sono previste nuove applicazioni per i veicoli diesel e benzina in Europa e in altri mercati, tra cui Cina e Nord America.”

I sistemi a 48V rappresentano il futuro nel settore dell’elettrificazione. Continental prevede una crescita considerevole del mercato, con una produzione mondiale di veicoli ibridi a bassa tensione stimata in 4 milioni entro il 2020 e 25 milioni entro il 2030.

Durante il Tech Show di giugno, Continental presenta inoltre un nuovo veicolo dimostrativo, il Super Clean Hybrid Diesel, che mostra come l’ibridazione a 48V e le innovative soluzioni per il catalizzatore possano essere usate per aumentare l’efficienza e per ridurre del 60% le emissioni di NOx. Durante il Tech Show sono previsti test a bordo del veicolo con il monitoraggio diretto delle emissioni grazie al sistema Portable Emission Measurement (PEMS), che consente la verifica del consumo di carburante in tempo reale.

Sistemi di guida innovativi ad alta tensione

Sul fronte dell’elettrificazione completa Continental propone soluzioni innovative come il sistema di propulsione elettrico altamente integrato, sviluppato in particolare per l’elettrificazione dell’ampio segmento di mercato cinese delle automobili di medie dimensioni. Grazie alle dimensioni compatte (una singola unità racchiude motore elettrico, cambio e alimentazione), questo sistema ad alta tensione risulta più leggero e più potente. Una soluzione che garantisce il perfetto equilibrio tra praticità e piacere di guida. L’innovativo sistema migliora il rapporto tra potenza e peso grazie a una potenza fino a 150 kW e a una coppia motrice fino a 400 Nm con un peso di soli 75 kg.

La ricarica dei veicoli elettrici diventa semplice

Continental sa bene quanto sia importante una tecnologia di ricarica che riduca lo stress delle attività quotidiane degli utilizzatori di veicoli elettrici, pertanto sta presentando innovative soluzioni anche per questo aspetto della mobilità elettrica. Il nuovo sistema AllCharge, facile da implementare per i produttori di automobili, trasforma ilsistema di propulsione del veicolo elettrico in un “sistema di ricarica” universale. Gli autisti possono ricaricare il loro veicolo presso qualsiasi tipo di stazione di ricarica elettrica e possono utilizzare la massima potenza disponibile. Nelle stazioni urbane di ricarica in particolare, questo sistema può ridurre il tempo di ricarica di 12 volte. Inoltre, le potenzialità del sistema bidirezionale AllCharge aprono nuovi scenari sulle applicazioni per l'elettricità immagazzinata nella batteria del veicolo. Ad esempio, questa energia può essere utilizzata per alimentare dispositivi elettrici ed elettronici, quali computer portatili o piccoli frigoriferi da viaggio.

Utilizzando un nuovo prototipo, per la prima volta Continental mostrerà anche la ricarica wireless (induttiva) per veicoli elettrici, che possono essere comodamente ricaricati con una potenza fino a 11 kW. Il sistema inoltre guida l'autista, con estrema precisione, alla stazione di ricarica più idonea.

L’energia elettrica per la ricarica è trasferita in modalità wireless dal supporto di ricarica posizionato a terra al ricevitore posto al di sotto dell’auto. L’autista deve solo posizionare il veicolo al di sopra del supporto di ricarica, assistito dalla soluzione di micro-navigazione di Continental. Non appena il veicolo si avvicina ad un’area di parcheggio dotata di ricarica induttiva, si avvia automaticamente un processo di autenticazione. Una volta posizionata l’auto correttamente, l’interfaccia utente conferma all’autista l’avvio della ricarica.

Soluzioni innovative soddisfano le esigenze dell’elettrificazione dei veicoli

L’elettrificazione comporta numerosi benefici e porta con sé anche nuove sfide. Ad esempio, nonostante lunghe fasi di inattività del motore a combustione interna consentano, nei veicoli elettrici, un risparmio di carburante, esse causano anche il raffreddamento del motore. Un ruolo fondamentale nella strategia di gestione dell'energia è rappresentato dal catalizzatore riscaldato elettricamente (EMICAT®) di Continental, che garantisce che la riduzione di emissioni di NOx funzioni a pieno regime nel momento in cui il motore ormai freddo viene riacceso.

I veicoli elettrici richiedono speciali accorgimenti anche per quanto riguarda l’impianto frenante. Un utilizzo intensivo del recupero dell’energia frenante (quando utilizzata per generare elettricità) comporta un utilizzo sempre meno frequente del sistema frenante convenzionale. Continental presenta, con il New Wheel Concept, un nuovo design dei freni e una ruota più leggera. Un sistema sempre altamente performante, che non corre il rischio di una riduzione delle prestazioni dovuto all'usura, grazie a un disco freno dotato di una tecnologia anti-corrosione e a componenti freni appositamente studiati. Il New Wheel Concept si basa su una differente conformazione di ruota ed asse. La ruota è costituita da due parti, il supporto a stella in alluminio, che rimane permanentemente fissato al mozzo ruota, e il cerchione, che è fissato al supporto a stella.
La pinza freno a sua volta è fissata al supporto ruota dell'asse e si innesta dall'interno ad un disco freno anulare in alluminio, che a sua volta è fissato al supporto. La pinza freno interna consente un maggior raggio utile effettivo del disco freno, poiché lo spazio disponibile nella ruota è maggiore ed ottimizzato.

Il New Wheel Concept può essere usato in combinazione con gli pneumatici Continental PremiumContact 6 che con la loro caratteristica riduzione di attrito migliorano l’intera efficienza del veicolo e riducono il rumore della gomma su strada. Questo rende il veicolo elettrico ancora più silenzioso.

L’ibridazione dei veicoli pone sfide in diverse aree, come quella dei sistemi di supporto del motore. Essi devono essere abbastanza elastici da isolare le vibrazioni quando il motore viene riavviato dopo una fase di arresto, e, ad elevate velocità, devono essere abbastanza rigidi per garantire stabilità in curva. Continental propone una soluzione che unisce al meglio queste due caratteristiche in un sistema di supporto motore variabile. Gli ingegneri del Gruppo Continental hanno sviluppato inoltre cablaggi ad alta efficienza dedicati a veicoli elettrici che vanno ad aumentare l’autonomia e la durata delle batterie. Le linee di raffreddamento della batteria, lunghe quasi quattro metri, sono installate nel rivestimento sotto il pavimento dei veicoli elettrici ed ibridi. Assicurano che le batterie non si surriscaldino e che vengano sfruttate al massimo della loro vita di servizio, contribuendo inoltre a fornire il necessario riscaldamento per gli occupanti del veicolo.

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