Sistema “Power-Split” ibrido idraulico di Bosch – PSA

Il nuovo sistema full-hybrid idraulico che Bosch sta sviluppando in collaborazione con PSA Peugeot Citroën ha, ovviamente, l'obiettivo di ridurre il consumo di carburante e le emissioni di CO2 delle auto compatte. La soluzione, che dovrebbe essere introdotta in produzione a partire dal 2016, è in avanzata fase di sperimentazione e può essere applicata sia con i motori benzina sia diesel.

2,9 l/100 Km – L'ibrido idraulico è progettato per produrre un effetto “boost” normalmente offerto attualmente solo da complessi sistemi di trazione elettrica. In questo caso, invece, è previsto un motore a combustione interna tradizionale, abbinato a unità idraulica e al relativo accumulatore di pressione con azoto che garantisce una breve accelerazione supplementare. Il sistema ibrido può supportare motori diesel e a benzina, quando questi non lavorano con rendimento ottimale. Per la trasmissione è previsto un complessivo automatico con treno di ingranaggi epicicloidali. Il gruppo PSA dichiara valori di consumo ottenibili nel ciclo di omologazione su Citroën C3 o Peugeot 208, di appena 2,9 l/100 Km (69 g/Km di CO2). Secondo la Casa francese, con il nuovo sistema ibrido idraulico, il consumo nel ciclo urbano viene ridotto del 45%, mentre nel ciclo misto il risparmio di carburante è del 35%.

DIFFERENTI MODALITA' DI MARCIA – Il sistema “power-split” consente diverse modalità di marcia. Su brevi distanze, l'energia accumulata può essere utilizzata per circolare in modalità esclusivamente idraulica con il motore a combustione interna inattivo, quindi a emissioni zero. Questa modalità è tipica dell'uso urbano e può essere utilizzata fino a 70 Km/h. Al momento il costruttore non dichiara l'autonomia chilometrica media sfruttabile solo in modalità idraulica. Nei percorsi extraurbani o autostradali o a velocità superiori, la trazione è fornita dal motore a combustione interna con una riduzione del consumo del 5% rispetto ad una stessa vettura non ibrida. In alternativa, per ottenere le massime prestazioni, è possibile combinare i due tipi di trazione: l'energia immagazzinata nel sistema idraulico e la potenza erogata dal motore a combustione interna lavorano in parallelo. Bosch e PSA Peugeot Citroën ritengono che questa tecnologia abbia grandi potenziali.

RECUPERO DELL'ENERGIA CINETICA – Inoltre, il sistema ibrido utilizza l'energia che normalmente andrebbe dissipata. Frenando o decelerando, viene riempito l'accumulatore idraulico: l'energia cinetica accumulata in frenata viene convertita in energia idraulica e immagazzinata in un serbatoio pressurizzato. Il recupero di energia in frenata avviene in qualsiasi modalità di funzionamento. I vantaggi della trazione ibrida sono evidenti quando la vettura marcia a velocità costante. In questo caso, il motore può essere mantenuto in una fascia di regime efficiente caricando nel contempo l'accumulatore di energia idraulico. Questo sistema meccanico-idraulico, secondo il costruttore, consente una trazione ibrida economica, affidabile e di facile manutenzione. Inoltre, non richiede nessuna infrastruttura specifica e può essere impiegato in tutto il mondo.

DESCRIZIONE DEL FUNZIONAMENTO – Oltre che da un tradizionale motore a combustione interna, il sistema ibrido idraulico è anche costituito da un accumulatore di pressione e da un serbatoio. Unità idrauliche comprimono l'azoto (gas inerte) con un fluido idraulico, dove fluido e gas vengono tenuti separati. Il gas compresso accumula energia come se fosse una molla elicoidale. La pressione max. del sistema è superiore ai 300 bar. La quantità di energia che può essere immagazzinata nell'accumulatore di pressione dipende dalle dimensioni del sistema. Appena la pressione nell'accumulatore viene scaricata, il sistema funziona inversamente. Il gas si dilata di nuovo, generando una forza di compressione sul fluido idraulico e azionando un motore idraulico che trasferisce l'energia accumulata alla vettura attraverso la trasmissione. Rispetto alle batterie agli ioni di litio delle auto elettriche, l'accumulatore di pressione ha una capacità e un'autonomia più limitate, ma si ricarica molto più rapidamente e può utilizzare in modo più efficiente l'energia supplementare generata dal motore a combustione interna.

COLLABORAZIONE FRA BOSCH E PSA – La stretta collaborazione tra PSA Peugeot Citroën e Bosch risale a una partnership strategica siglata nel 2008, nell'ambito della quale si è sviluppata la Peugeot 3008 HYbrid4, la prima autovettura diesel ibrida al mondo con sistema Axle-Split. Il Gruppo francese, insieme a Bosch, ha sviluppato i componenti elettrici (motore, elettronica di potenza e generatore ad alta tensione) nonché il sistema elettronico di stabilità ESP. Questa nuova tecnologia è anche presente nella versione RXH station wagon e HYbrid4 berlina della Peugeot 508 e nella Citroën DS5 HYbrid4, per i quali Bosch fornisce i componenti per la trazione elettrica.