Sistemul de propulsie paralel complet hibrid Bosch intră în producţie

Publicat in 24 august 2010 de BOSCH

Bosch anunţă faptul că a început producţia de serie a modelelor hibride Volkswagen Touareg şi Porsche Cayenne S, care au technologie hibridă furnizată de Bosch. Ambele modele vor fi introduse în premieră pe piaţă ca variante cu sistem de propulsie paralel complet hibrid. Bosch furnizează componentele centrale, cum ar fi sistemul electronic performant şi motorul electric, dar şi sistemul de comandă, care este „creierul“ autovehiculului – sistemul Motronic pentru autovehicule hibride – cel care comandă motorul electric, motorul cu ardere internă sau pe amândouă, atunci când acestea acţionează împreună.

Viteză maximă prin intermediul unităţii electrice
Noile autovehicule Volkswagen Touareg şi Porsche Cayenne S pot atinge o viteză maximă de 50 până la 60 de kilometri pe oră folosind doar energie electrică. Atunci când şoferul este grăbit, unitatea electrică şi motorul cu ardere internă acţionează împreună. În acest caz, modelele Volkswagen şi Porsche accelerează de la 0 la 100 km/h în numai 6,5 secunde. La utilizarea acestui sistem de propulsie, puterea creşte până la 279 kW (380 CP), în timp ce cuplul poate atinge o valoare maximă de 580 Nm. În comparaţie cu varianta V8 din dotarea autovehiculelor din primele generaţii, versiunile hibride au un consum de carburant redus cu până la 40%. În cadrul ciclului UE, consumul de carburant este redus până la 8,2 litri de benzină la 100 de kilometri, iar nivelul de emisii de CO2 scade la 193 grame/kilometru. De asemenea, ambele autovehicule îndeplinesc norma de poluare Euro 5 şi standardele ULEV 2 aplicabile în S.U.A.

Mai mult, dacă şoferul reduce viteza, până la circa 160 de kilometri pe oră, se activează aşa numita funcţie de planare: motorul cu ardere internă se decuplează automat şi autovehiculul continuă să ruleze fără a consuma carburant, în timp ce toate sistemele de siguranţă şi cele de confort continuă să funcţioneze fără probleme. Chiar şi în cazul frânării, totul se derulează automat. Unitatea de comandă a sistemului calculează pe baza presiunii aplicate pedalei de frână, care este momentul de frânare ce trebuie aplicat electric prin intermediul motorului generator integrat (IMG). Sistemele de siguranţă, cum ar fi de exemplu ABS sau ESP® nu sunt afectate – din contră, au prioritate.

Sistemul inteligent de comandă – soluţia pentru confortul perfect
Combinaţia dintre motorul cu ardere internă şi motorul electric are la bază interacţiunea perfectă dintre sistemul modern de comandă şi componentele hibride optimizate. Compania Bosch beneficiază de o experienţă vastă în acest domeniu, fiind specializată în dezvoltarea de sisteme de injecţie pentru motoarele pe benzină. „În cazul sistemului de comandă al autovehiculelor hibride, am îmbinat în mod armonios tehnica cu inovaţia. Baza acestui sistem este Motronic, care şi-a dovedit eficienţa la bordul multor autovehicule echipate cu motor pe benzină cu sistem de injecţie directă. În plus, am integrat funcţiile necesare unei propulsii de tip hibrid, pe care am dezvoltat-o împreună cu clienţii noştri”, explică dr. Matthias Küsell, coordonatorul proiectelor de dezvoltare ce se adresează autovehiculelor hibride şi celor electrice din cadrul Bosch.

Cea mai mare provocare a constat în realizarea unor schimbări line între sistemele de propulsie electrice, hibride şi cu ardere internă, deoarece s-a avut în vedere ca, în cazul comutării dintre acţionarea pe carburant şi funcţionarea cu generator de energie electrică, confortul să nu fie afectat în niciun fel. În acest sens, sistemul de comandă are acces permanent la datele înregistrate de senzorii motorului cu ardere internă, unitatea electrică, acumulator, ambreiaj şi alte componente. Sistemul de comandă analizează şi reglează în timp real interacţiunea dintre cele două sisteme de propulsie. O componentă esenţială este ambreiajul adaptiv, care permite o comutare lină a treptelor de viteză. De asemenea, acesta urmăreşte ca motorul electric şi motorul cu ardere internă să aibă exact acelaşi număr de rotaţii în momentul transmiterii cuplului. Küsell vede în acest sistem piesa centrală a tehnologiei paralele hibride.

Modelele hibride şi sistemele de injecţie directă se completează perfect
Modelele hibride Volkswagen şi Porsche sunt echipate cu un motor cu şase cilindri în V, cu o cilindree de 3 litri, supraalimentat, cu sistem de injecţie directă şi o transmisie automată cu 8 trepte de viteză. Motorul V6 dezvoltă o putere de 245 kW (333 CP) şi generează un cuplu maxim de 440 Nm, începând de la 3.000 rpm. Agregatul este completat de un motor generator integrat (IMG) furnizat de Bosch. Motorul electric, răcit cu apă, este integrat la fel ca şi ambreiajul propriu, într-un modul hibrid, dispus între motorul cu ardere internă şi transmisie, ocupând foarte puţin spaţiu datorită diametrului de 30 de centimetri şi lungimii de numai 145 de milimetri. IMG dezvoltă o putere de 34 kW şi un cuplu maxim de 300 Nm. Motorul generator integrat în autovehiculele Volkswagen şi Porsche asigură o viteză maximă de 50 până la 60 de kilometri pe oră folosind numai energie electrică, cât timp nivelul de încărcare al acumulatorului hibrid din nichel-metal (NiMH) permite acest lucru. Acumulatorul are o capacitate de 1,7 kWh la o tensiune de alimentare de 288 V. În timpul frânării, motorul electric, care acţionează în acest caz la fel ca un generator, recuperează energia cinetică, care este înmagazinată în acumulatorul de înaltă tensiune.

O premisă importantă în acest sens este motorul V6 supraalimentat. Unitatea de comandă Motronic gestionează cu mare precizie procesele în motorul cu ardere internă, mergând până la a comanda independent fiecare injecţie în parte. De asemenea, acesta transmite, prin intermediul unei magistrale CAN suplimentare, toate datele relevante către componentele sistemului hibrid, sistemul electronic şi acumulator. În plus, sistemul de injecţie directă reduce nivelul de emisii poluante. Motorul cu ardere internă şi motorul electric se completează atât de bine, încât tehnologiile paralele hibride oferă noi soluţii în materie de confort. Bosch a numit acest concept „Active Damp Control”, care în cazul motorului cu şase cilindri, conferă senzaţia unui motor cu o cilindree mult mai mare. Pe viitor, acest concept va optimiza motoarele turbo de mici dimensiuni cu diferite puncte slabe tipice, cum ar fi cuplul redus, implementând pe piaţă conceptul de reducere a cilindreei (downsizing) pentru un consum redus de carburant.

Componentele îmbunătăţite asigură pătrunderea pe piaţă

În comparaţie cu alte concepte de tip hibrid, sistemul paralel complet hibrid este mai eficient din punct de vedere al costurilor. În acest caz, este suficientă o singură unitate electrică care asigură atât propulsia, cât şi producerea energiei electrice necesare. Pentru ca această tehnică ecologică să poată fi implementată pentru diferite clase de autovehicule, Bosch dezvoltă permanent componentele diferitelor sisteme, de exemplu reducerea volumului acestora. În ciuda dispunerii optime, a eficienţei maxime şi a spaţiului redus pe care îl ocupă, producătorii sistemului electronic au reuşit să reducă cu o treime volumul acestuia, ajungând la zece litri, fără a face compromisuri în materie de performanţă. „Dorim ca următoarea generaţie să aibă cinci litri”, afirmă Küsell. ’’În cazul sistemului electronic, este vorba despre o componentă principală care face legătura dintre secţiunea de înaltă tensiune şi reţeaua de 12 V de la bordul autovehiculului, prin intermediul unui invertor, transformând curentul continuu al acumulatorului în curent alternativ trifazic pentru motorul electric şi vice versa.’’

Lasa un raspuns

*