Saab BioPower Hybrid Concept adotta la trasmissione ibrida bimodale

- Primo veicolo ibrido al mondo che utilizza un carburante rinnovabile
- Modernissima trasmissione ibrida bimodale
- Motore Saab BioPower da 260 CV
- Alimentazione “flex-fuel”- benzina e/o bioetanolo
- Zero emissioni da carburante di origine fossile quando alimentato ad E100
- Maggiori prestazioni grazie all’elevata coppia motrice dei motori elettrici
- Economica alimentazione “Zero Mode” per gli spostamenti urbani con la sola energia elettrica
- Soluzioni per il risparmio energetico come il recupero dell’energia frenante e lo spegnimento/riaccensione del motore
- Trazione integrale permanente per una migliore motricità

La più recente evoluzione dell’innovativa combinazione Saab delle tecnologie BioPower ed ibrida è esposta al Salone Internazionale di Parigi (28 Settembre – 15 Ottobre) dopo aver fatto la sua apparizione, in anteprima mondiale al British International Motor Show di Londra. Saab BioPower Hybrid Concept, un originale prototipo proposto sotto le vesti di una Saab 9-3 Cabriolet, per prima unisce la capacità di funzionare con un carburante di origine non-fossile come il bioetanolo (E100) alla propulsione elettrica, sfruttando l’avanzato sistema ibrido bimodale che il gruppo General Motors sta sviluppando in collaborazione con DaimlerChrysler e BMW Group. Saab BioPower Hybrid Concept non emette CO2 di origine fossile, garantendo al tempo stesso alte prestazioni e minor consumi.

Il motore 2.000 turbo BioPower da 260 CV (191 kW) e i tre motori elettrici da 148 kW assicurano a Saab BioPower Hybrid Concept una coppia motrice molto superiore a quella di un equivalente propulsore a benzina. Pur potendo funzionare a bioetanolo puro (E100), il motore 2.000 BioPower in alluminio resta un propulsore assolutamente “flex-fuel” che può cioè essere alimentato a benzina ed a bioetanolo in qualsiasi combinazione. Il motore BioPower funziona insieme ad un sofisticato sistema di propulsione elettrica incluso nella trasmissione ibrida bimodale, ad un gruppo motrice posteriore, ad una batteria da 300 Volt ed un sofisticato sistema di gestione elettronica. Questo complessivo fornisce, all’occorrenza, la spinta motrice dei motori elettrici, fa risparmiare carburante spegnendo/riaccendendo il motore in modo opportuno, recupera l’energia frenante, cambia marcia senza soluzione di continuità e mette a disposizione anche una modalità di funzionamento elettrico “Zero Mode” per i trasferimenti urbani. Si stima che Saab BioPower Hybrid Concept possa raggiungere i 100 km/h con partenza da fermo in appena 6.8 secondi, cosa che rappresenta un evidente vantaggio rispetto ai 9.5 secondi di un corrispondente motore a benzina da 210 CV e con trasmissione automatica di tipo convenzionale.

«Questo prototipo ci permette di studiare e di valutare il potenziale della tecnologia ibrida abbinata a quella BioPower» ha detto Jan Åke Jonsson, amministratore delegato di Saab Automobile. «In questo contesto, stiamo oggi sviluppando ulteriormente le nostre conoscenze utilizzando la tecnologia ibrida bimodale. BioPower Hybrid Concept mostra come possiamo continuare ad esprimere quel comportamento sportivo che è solitamente associato al marchio Saab utilizzando fonti energetiche rinnovabili e risparmiando energia».

Tecnologia ibrida bimodale

Saab BioPower Hybrid Concept si caratterizza per la presenza dell’avanzata trasmissione ibrida bimodale. Questa sofisticata tecnologia costituisce un’importante pietra miliare per l’industria automobilistica, in quanto ha portato ad un’integrazione senza precedenti tra due motori elettrici e quattro ingranaggi fissi all’interno di un’unica scatola di trasmissione.

Solitamente descritta come ibrida bimodale, per via delle modalità di trasmissione elettrica a variazione continua a bassa ed alta velocità, questa tecnologia, che permette di ridurre i consumi di carburante, comprende anche quattro rapporti fissi per un totale di sei funzioni operative. Il risultato è una tecnologia ibrida d’avanguardia che assicura minori consumi, migliori prestazioni e maggiori potenzialità di utilizzo. I motori elettrici dell’ibrido bimodale possono essere utilizzati per muovere il veicolo con la sola energia elettrica, per migliorare le prestazioni del motore a combustione interna e per recuperare l’energia prodotta quando si frena. Per ridurre ulteriormente i consumi, il funzionamento di alcuni accessori del motore (come la pompa dell’acqua, il compressore del climatizzatore ed il servosterzo) non è più affidato alla cinghia della distribuzione, ma ai motori elettrici del sistema ibrido.La trasmissione ibrida bimodale ha dimensioni analoghe a quelle di un normale cambio automatico ed è studiata in modo da adattarsi alle esigenze di dimensioni, peso e prestazioni di motori e veicoli differenti.

Motore BioPower

Saab 9-5 2.0t BioPower, una vettura che funziona con carburante E85 (85% bioetanolo/15% benzina), sta riscuotendo grande successo in Svezia dove in questo momento è il veicolo “flex-fuel” più venduto.

Il prototipo Saab BioPower Hybrid Concept rappresenta un ulteriore passo avanti della tecnologia Saab nel campo dei carburanti alternativi in quanto funziona con carburante E100. Il suo motore è un’evoluzione BioPower del 2.000 turbo a 16 valvole costruito interamente in alluminio ed attualmente impiegato sulla gamma Saab 9-3. Sfruttando il maggiore numero di ottano del carburante E100, sviluppa 260 CV (191 kW) e ha una coppia massima di 38,2 kgm (375 Nm), valori che sono superiori del 24% e del 25% a quelli del corrispondente motore a benzina.

L’accensione diretta SIDI (Spark Ignited Direct Injection) assicura una combustione ottimale con il carburante E100, garantendo lo stesso comportamento di un motore a benzina negli avviamenti a freddo. La fasatura variabile dell’aspirazione e dello scarico assicurano una fluidodinamica ottimale, mentre valvole e relative sedi sono realizzate in materiali più resistenti.

Struttura ibrida

E’ stato adottato un sistema operativo ibrido parallelo la cui modalità di controllo si basa su un’efficiente “gestione dell’energia” che sarebbe invece perduta in un veicolo azionato solo da un motore a combustione interna. Oltre ai trasformatori di corrente AC/DC ed alle interfacce a 12 e 300 Volt, il sistema comprende tre componenti principali: le due trasmissioni ibride bimodali con i due motori elettrici (descritti in precedenza) ed un gruppo motrice posteriore con un terzo motore elettrico ed una batteria da 300 Volt.

Il gruppo motrice posteriore dispone di un motore da 38 kW che muove un differenziale ed i semiassi. In fase di accelerazione a bassa velocità, questo gruppo è in grado di generare per un breve periodo una coppia motrice aggiuntiva di 665 Nm. Il motore è anche configurato per recuperare l’energia che si genera nelle frenate e dalla rotazione dei semiassi in fase di decelerazione

L’elettricità così prodotta è immagazzinata in una batteria in litio-ioni da 300 Volt dotata di una ventola di raffreddamento. Questa batteria è alloggiata sotto al pavimento in modo da non limitare la capacità del bagagliaio. Il funzionamento della batteria è tenuto sotto controllo e regolato con precisione da una centralina elettronica specifica.

Vantaggi nella guida

La sofisticata gestione elettronica del sistema ibrido è legata ai parametri operativi del motore BioPower per assicurare l’assistenza necessaria per la migliore erogazione della potenza, la riduzione dei consumi ed una confortevole gestione dei cambi marcia. In determinate situazioni di guida, possono essere attivati per brevi periodi di tempo tutti e tre i motori elettrici in modo da aumentare la potenza del motore, l’accelerazione nello spunto da fermo e la possibilità di effettuare un sorpasso in modo sicuro senza cambiare marcia e senza incidere sui consumi. Il guidatore avrà anche modo di apprezzare immediatamente la fluidità di funzionamento della trasmissione ibrida bimodale.

In fase di partenza, fino a circa 1.500 giri/minuto, Saab BioPower Hybrid Concept sfrutta l’immediata disponibilità di coppia motrice e la forte progressione tipiche dei motori elettrici; quando la vettura si ferma, il motore a scoppio si spegne immediatamente per risparmiare carburante. Al momento di ripartire, è riavviato silenziosamente da un motore della trasmissione ibrida bimodale.

Quando ci si muove nel traffico più congestionato, la funzione “Zero Mode”, che riduce a zero il consumo di carburante e di conseguenza anche le emissioni allo scarico, contribuisce ad un ulteriore risparmio. Il guidatore può attivarla premendo un pulsante sulla console centrale. Quando la velocità della vettura scende al di sotto dei 50 km/h, “Zero Mode” spegne il motore alternativo ed inserisce la propulsione elettrica. In questa modalità d’uso le batterie assicurano un’autonomia di 10-20 chilometri. Il motore principale si riattiva dolcemente ogniqualvolta la carica delle batterie scende troppo oppure la pressione sul pedale dell’acceleratore fa “capire” al sistema che il guidatore vuole superare i 50 km/h.

A motore spento, le funzioni ausiliarie, quali ad esempio, il servosterzo, l’aria condizionata e le luci continuano a funzionare in quanto alimentate da una batteria. Il fatto stesso che anche in condizioni normali non sottraggano energia al motore permette ulteriori risparmi e maggiore autonomia. Infine, in condizioni di scarsa aderenza, è possibile ottimizzare la trazione inserendo la motricità delle ruote posteriori, cosa che migliora il comportamento su strada e la sicurezza. Quando, ad esempio, entra in funzione il controllo elettronico della trazione (TCS) sulle ruote anteriori, la vettura può essere bilanciata inserendo la trazione posteriore.

La strumentazione di Saab BioPower Hybrid Concept ha un aspetto discreto quanto la presenza della tecnica ibrida. Le spie luminose sul quadro principale indicano quando la vettura utilizza il motore alternativo e/o quello elettrico. Uno strumento aggiuntivo indica invece lo stato di carica delle batterie. La pressione del turbocompressore è evidenziata da tre simboli, un modo gradevole per ricordare che la vettura utilizza una fonte energetica rinnovabile. Saab BioPower Hybrid Concept è studiata per offrire alte prestazioni ed un apprezzabile risparmio energetico. Questo prototipo può accrescere il piacere di guida, puntando al tempo stesso all’obiettivo di una mobilità sostenibile.

Saab BioPower Hybrid Concept:

Caratteristiche tecniche:

Tipo di veicolo:
Prototipo di autovettura realizzato sulla base di Saab 9-3 Cabriolet

Configurazione:
Motore trasversale, trazione anteriore, propulsione elettrica posteriore

Trasmissione ibrida bimodale:
Trasmissione elettrica a variazione continua, lock-up meccanico.
Due motori integrati, 38 kW/38 kW

Motore 2.0 BioPower turbo:
Potenza (con alimentazione E100) 260 CV (191 kW), coppia massima
38,2 kgm (375 Nm). Alimentazione flex-fuel.

Gruppo motrice posteriore (RDU):
Motore da 38 kW con differenziale sulle ruote posteriori

Batteria:
300 Volt, litio-ioni, ventola di raffeddamento

Prestazioni: Da 0 a 100 km/h: 6.8 secondi (simulata)

Altre informazioni:

Saab è una consociata del gruppo General Motors che ne controlla l’intero pacchetto azionario. GM sta lavorando per ridurre le emissioni e i cosumi di carburante degli autoveicoli attraverso un’avanzata strategia a tre punte. L’obiettivo finale è la commercializzazione di veicoli fuel-cell ad idrogeno in grado di funzionare emettendo solo acqua e di togliere l’automobile dal dibattito ambientale.

Nel breve e medio termine, la propulsione ibrida rappresenterà una specie di ponte tra la tecnologia odierna ed una futura, imperniata, come detto, sui veicoli fuel-cell. Il gruppo GM ha un programma diversificato per l’ibrido che si articola su tre differenti sistemi, studiati per dare ad un maggior numero di clienti la possibilità di avere un veicolo ibrido e di risparmiare carburante.

L’ibrido bimodale “light-duty” utilizza il sistema Diesel-elettrico bimodale two-mode che GM utilizza dal 2003 per una serie di autobus urbani. Attualmente ci sono più di 455 autobus GM a propulsione ibrida che circolano in 38 città del Nord America.

Il SUV Saturn Vue Green Line è equipaggiato con un nuovo e più economico sistema ibrido GM che assicura una riduzione del 20% dei consumi di carburante. L’inizio della sua commercializzazione negli USA è previsto per questa Estate. Dal 2004 il gruppo GM vende anche versioni ibride dei grandi pick-up Chevrolet Silverado e GMC Sierra con cabina allungata. GM sta studiando anche veicoli che utilizzino carburanti alternativi come il bioetanolo E85 e sta presentando nuove tecnologie in grado di migliorare l’efficienza dei motori a combustione interna e delle trasmissioni, abbassando ulteriormente le emissioni ed i consumi.

Il bioetanolo per uso commerciale è ricavato da coltivazioni agricole come la canna da zucchero, il mais ed altri tipi di biomasse. Quando si parla di riduzioni delle emissioni di CO2, si deve tenere conto dell’intera catena (immagazzinaggio, alimentazione e combustione).

Secondo la fonte e il processo produttivo, l’uso di bioetanolo può ridurre anche del 90% le emissioni di CO2 rispetto alla benzina. Le emissioni prodotte dalla sua combustione sono compensate dalla quantità di CO2 rimossa dall’atmosfera durante la crescita delle coltivazioni che saranno poi trasformate in bioetanolo stesso. In questo modo, il CO2 presente nell’atmosfera resta nel ciclo naturale, mentre le emissioni di CO2 prodotte da carburanti di origine fossile – come benzina o gasolio – aggiungono ulteriore CO2 che diversamente resterebbe bloccato nel sottosuolo.

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