Tecnologia avanzata Nissan Pure Drive

Tecnologia avanzata Nissan Pure Drive

15 ott, 2011

Nissan accelera il passo per diventare leader della sostenibilità

Fonte: Nissan Italia

Roma, Italia. 14 ottobre 2011. Fino a sette anni fa, Nissan era aspramente criticata per lo scarso spirito ecologico. Mentre i rivali storici erano già protagonisti della scena “verde” con i loro ibridi, Nissan era penalizzata da una pipeline di R&S che si stava ancora riprendendo da anni di tagli ai budget.

Le critiche hanno punto Nissan nel vivo. Ma come un drappo rosso davanti a un toro, hanno spronato tecnici e ingegneri a partire alla carica per dimostrare che non solo la Casa giapponese è al pari della concorrenza, ma persino migliore. Molto migliore.

Risultato: le carte sul “tavolo verde” sono notevolmente cambiate e Nissan è in pole position nella corsa verso un futuro sostenibile, basato su una mobilità a emissioni zero.

Il lancio di Nissan Leaf – il primo veicolo 100% elettrico moderno destinato al mercato di massa – ha conquistato l’attenzione di tutto il mondo, oltre a prestigiosi riconoscimenti. Ma Leaf è solo il preludio di un piano a lungo termine volto a implementare una suite completa di tecnologie sostenibili.

Nissan è fermamente convinta che la propulsione elettrica sia la chiave per una mobilità sostenibile. Ma la strada da percorrere per spodestare il dominio dei combustibili fossili è ancora lunga e impervia. E il ritmo del progresso sarà determinato dalle scelte compiute da migliori di consumatori in tutto il pianeta.

Ecco perché il – il progetto dell’azienda incentrato sul progresso ambientale – delinea una strategia olistica a lungo termine: superare i limiti delle attuali tecnologie coltivando al contempo l’ambizione di creare un futuro elettrico.

PURE DRIVE: più strada, meno consumi

Sebbene non esista una “formula magica”, una scoperta in grado, da sola, di azzerare le emissioni e porre fine alla dipendenza dal petrolio, il margine per migliorare i classici motori a combustione interna (ICE, Internal-Combustion Engines), che sfruttano efficacemente solo il 20% del valore energetico dei combustibili fossili, è ancora ampio. Il progresso può derivare anche da passi piccoli e graduali che, uniti a soluzioni semplici, saranno determinanti per ottenere un’evoluzione a breve termine, specialmente nei mercati emergenti in rapida crescita, dove i clienti non possono permettersi rimedi a costi troppo elevati. Sommati, tanti piccoli passi possono produrre un enorme balzo.

Questa è, in poche parole, la filosofia che anima PURE DRIVE, il nostro tentativo ad ampio respiro di perfezionare gli ICE e rivisitare le auto sotto tutti i punti di vista, identificando anche le minime fonti di rallentamento, resistenza aerodinamica e peso eccessivo.

Di seguito vengono presentate alcune delle innovazioni emerse dalla pipeline PURE DRIVE di Nissan.

Variazione continua = sostenibilità continua

I motori sono in genere gli elementi più considerati, ma il raggio d’azione per promuovere il progresso ecologico è altrettanto vasto nelle trasmissioni. I cambi automatici (C/A) convenzionali sprecano normalmente copiose quantità di carburante selezionando rapporti tutt’altro efficienti per condizioni stradali specifiche.

Nissan crede invece che la risposta più ecologica sia il cambio a variazione continua (CVT, Continuously Variable Transmission), che sostituisce le marce fisse con due pulegge rastremate unite da una cinghia metallica. L’effetto finale è un’accelerazione uniforme e un range molto più ampio di rapporti, utile per incrementare il risparmio di carburante.

Il concetto del CVT non è nuovo – l’idea originale è attribuita a Leonardo da Vinci – e Nissan non è l’unico produttore che lo applica.

La differenza è che Nissan produce più auto dotate di CVT di qualunque altro costruttore – quasi 9 milioni di unità dal 1992 – e gli ingegneri della Casa hanno lavorato alacremente per perfezionare questa rivoluzionaria tecnologia durante lo sviluppo di applicazioni per motori progressivamente più capaci – da 1,2 litri fino a 3,5 litri.

In linea di principio, grazie al minor numero di parti mobili, il CVT è più semplice del cambio automatico. Tuttavia, dal momento che alcuni dei primi prototipi erano caratterizzati da un’accelerazione poco disinvolta e generavano più attrito rispetto ai cambi automatici classici, molti hanno accolto con scetticismo il CVT – soprattutto i giornalisti di settore ostili alle trasmissioni automatiche.

Scoraggiati, molti marchi hanno rinunciato al CVT. Gli ingegneri Nissan, invece, hanno perseverato e si sono preparati ad affrontare molteplici ostacoli.

“Non abbiamo mai mollato,” spiega Hirofumi Okahara, direttore tecnico della divisione trasmissioni a capo del team CVT Nissan. “Abbiamo continuato a lavorare, costruendo il nostro know-how su basi solide da una generazione all’altra. E la determinazione è stata ripagata”.

Perciò, chiunque si sia fatto un’opinione sui CVT dieci anni fa, rimarrà sorpreso nel constatare il livello raggiunto da Nissan con l’ultima generazione di XTRONIC CVT, che include una versione più leggera per i motori da 1,2 a 1,8 litri (introdotta nel 2010) e una versione per le unità da 2,0 a 3,5 litri, disponibile sui modelli 2012.

Ciò significa che oggi Nissan è in grado di installare cambi CVT sull’intera gamma. Il primo risultato tangibile è il risparmio di carburante. I modelli più recenti di XTRONIC vantano un chilometraggio superiore del 10% rispetto alle versioni precedenti e dell’8% circa rispetto ai cambi automatici a sei marce sul mercato.

Le conquiste in fatto di efficienza sono dovute principalmente alla riduzione dell’attrito e all’incremento del range di rapporti al cambio. Nella nuova variante per motori da 2,0 a 3,5 litri, la riduzione dell’attrito raggiunge persino il 40% rispetto al modello attuale, portandolo a livelli paragonabili agli odierni C/A a sei marce.

Inoltre, sono numerosi gli accorgimenti di design che hanno contribuito al raggiungimento di questo traguardo. L’adozione di una pompa dell’olio più compatta, ad esempio, ha implicato la riduzione delle perdite d’olio e della pressione dell’olio, risultato dell’incremento dell’interfaccia tra pulegge e cinghia. Tale innovazione, unita all’uso di un olio con una speciale formulazione a bassa viscosità, è la chiave per ridurre l’attrito.

Al tempo stesso, la nuova cintura, più resistente, e l’asse delle pulegge più sottile hanno consentito agli ingegneri Nissan di ampliare il range di rapporti al cambio, fino ad ottenere un valore record: 7.0 per i CVT destinati ai veicoli da 2,0 litri (o superiori) di tutto il mondo.

Altra notizia rincuorante, con il CVT non è più necessario sacrificare il piacere della guida per non incidere sul consumo di carburante. Grazie alla gamma estesa di rapporti e all’ASC (Adaptive Shift Control, la tecnologia che offre più di 1.000 schemi di cambiate in modalità sportiva, standard o urbana), XTRONIC consente di scegliere l’esperienza di guida più adatta alla strada e allo stile del conducente.

Quello che i detrattori chiamavano “accelerazione a elastico” è solo un ricordo.

I moderni CVT di Nissan sono molto più robusti e duraturi rispetto alle prime versioni, anche a temperature inferiori agli 0 °C. Il feeback ricevuto dalla maggiore flotta di CVT in circolazione ha consentito agli ingegneri di migliorare costantemente le performance e lo sforzo è valso ai cambi Nissan il titolo di dispositivi “a manutenzione limitata”.

Ma non è finita qui. La tecnologia CVT si sta affermando anche come principale catalizzatore di altre innovazioni. Il nuovo ibrido di Nissan e l’efficientissimo motore sovralimentato DIG-S a tre cilindri attingono entrambi ai vantaggi del CVT, così come l’inedito sistema Stop/Start e la modalità ECO.

Infine, ora i CVT sono pronti a competere con i cambi automatici a sei marce anche in termini di costo.

Tutti questi progressi hanno aperto la strada per l’applicazione del CVT Nissan a una gamma sempre più ampia di modelli e mercati. Nel corso delle 3 generazioni prodotte dal 1992, Nissan ha gradualmente introdotto due tipologie di CVT, compatibili con tutte le motorizzazioni: da 1,2 a 1,8 litri e da 2,0 a 3,5 litri.

Nel 2010, Nissan ha commercializzato quasi 1,7 milioni di veicoli con CVT a livello globale – quasi il 40% delle vendite globali.

Con il lancio dell’ultima generazione di XTRONIC per le unità da 2,0 e 3,5 litri, Nissan estenderà ulteriormente l’uso del CVT nei mercati emergenti, dove rappresenta la tecnologia più appropriata: una soluzione accessibile al consumo di carburante, in rapida ascesa, e alle emissioni di CO2.

“Riteniamo che questo sia il momento giusto per invitare i clienti a riconsiderare le potenzialità del CVT”, afferma Okahara. “La tecnologia è ormai matura. Abbiamo già raggiunto un margine del 10% sui cambi automatici convenzionali in termini di economia dei consumi e del 9% per quanto riguarda le emissioni di CO2 – e siamo solo all’inizio.”

“Nel futuro imminente, l’ostacolo più difficile da affrontare sarà l’opinione generale sul CVT. Dobbiamo fare in modo che i consumatori sperimentino di persona la solidità, la resistenza e il piacere di guida offerto da questa incredibile tecnologia.”

“E soprattutto, ci auguriamo che il pubblico riconosca che scegliere il CVT è una dichiarazione di responsabilità nei confronti dell’ambiente e un investimento oculato. I CVT, diversamente dagli ibridi, non richiedono esborsi eccessivi in nome dell’ecologia. I soldi risparmiati sul carburante rimangono ai consumatori.”

 

Produciamo anche ibridi – e meglio

“Il nostro lavoro è molto più difficile di tutti gli altri team nel settore degli ibridi”, spiega Mitsunobu Fukuda, ingegnere senior NATC addetto alle trasmissioni. “Tutti sanno che il nostro CEO, Carlos Ghosn, era dubbioso rispetto alla proposta di valore degli ibridi, perciò per riuscire a ottenere l’approvazione del programma abbiamo dovuto essere molto convincenti e dimostrargli che eravamo in grado di offrire valore ai clienti.”

Nel 2004, come ripiego, Nissan ha ottenuto la licenza per applicare la tecnologia ibrida di Toyota in alcuni mercati.

“Abbiamo dovuto mettere da parte l’orgoglio, ma era la cosa giusta da fare, date le circostanze”, aggiunge Fukuda. “Invece di produrre una ‘fotocopia’ approssimativa di un sistema ibrido, abbiamo dedicato il tempo necessario a sviluppare il nostro personalissimo modello, che è risultato completamente diverso – e migliore. A mio avviso, ci siamo riusciti brillantemente”.

La prima generazione di ibridi puntava a ottenere il massimo chilometraggio possibile da un’auto compatta – e in questo senso, ha avuto successo. Ma dal momento che, anche con il prezzo del petrolio ai massimi storici, le cifre risparmiate sul carburante non permettevano alle famiglie medie di recuperare il costo d’acquisto superiore, gli ibridi rappresentavano più una scelta dichiaratamente ecologica che un investimento intelligente. Inoltre, il costo elevato degli ibridi ne restringeva l’utilità nei mercati emergenti, dove si concentra la crescita.

Consapevole di tali limiti, il team Nissan si è concentrato sui segmenti di mercato in cui gli ibridi offrono una proposta di valore più consistente.

Chi acquista veicoli più voluminosi può permettersi di sostenere spese superiori e l’alone “verde” che circonda gli ibridi annulla tutti i pregiudizi collegati all’acquisto di un mezzo di grandi dimensioni. Senza contare che, grazie ai consumi più parsimoniosi, i veicoli grandi sono perfettamente in linea con la media delle flotte.

Ma la vera aspirazione del team Nissan era di dare ai consumatori la possibilità di recuperare il costo d’acquisto, decisamente più elevato, risparmiando carburante. E ci sono arrivati vicini.

In genere, gli altri ibridi sono dotati di un ingombrante motore a benzina, due motori elettrici, una trasmissione intelligente ma complessa e una batteria al nichel-metalidrato.

Il nuovo ibrido di Nissan, invece, monta un motore a benzina da 2,5 litri più piccolo ma sovralimentato, abbinato a un gruppo CVT compatto (che include un solo motore e due frizioni) e a una batteria agli ioni di litio di dimensioni altrettanto contenute. Dotato di un avanzato sistema di controllo elettronico, assicura le prestazioni al pari di un potente motore da 3,5 litri, ma con due differenze sostanziali: consumi infinitamente più efficienti e prezzi di listino non soggetti a drastici aumenti.

Avvalendosi di svariate innovazioni chiave, il nuovo sistema presenta un importante vantaggio competitivo.

La configurazione con un solo motore e due frizioni è una soluzione semplice ma geniale per rimediare al divario di potenza tra unità a benzina e motore elettrico. La combinazione di queste funzioni in una variante di CVT prodotta su vasta scala minimizza il ricorso a onerose tecnologie straniere.

Ma Nissan ha fatto ancora di meglio: dal momento che il sistema è progettato in un formato compatto, non è necessario sacrificare spazio per le batterie all’interno del bagagliaio o dell’abitacolo. Inoltre, non essendo molto più voluminoso dell’equivalente motore a combustione interna, non richiede una scocca speciale ed è disponibile in opzione su un ampio ventaglio di modelli.

Il nuovo ibrido debutterà ufficialmente nel 2013 con i modelli per il Nord America e il Giappone. Si attendono ancora i dettagli dell’operazione, ma il team Nissan è determinato a fornire un ibrido con consumi di carburante tali da giustificare il costo d’acquisto superiore. Non resta che scoprire come.

Economia di consumi ed emissioni: il punto

Combinare il CVT con motori ibridi e/o più compatti ma egualmente potenti e ultra-efficienti. Dire addio alle pecche dei bassi regimi. Contribuire all’acquisizione di nuove abitudini improntate all’efficienza energetica. Tutti questi passi portano verso un futuro a emissioni zero.

Sotto un profilo tecnico, Nissan possiede il know-how e la determinazioni necessari ad assolvere a questo compito.

La scelta finale però spetta a milioni di individui in tutto il mondo. Se la clientela esige un progresso ambientale a breve termine, Nissan è già pronta a fornire i giusti mezzi.

In definitiva, lo sguardo di Nissan rimane fisso sulla via che, un giorno, farà della mobilità sostenibile l’opzione più immediata e naturale per tutti gli automobilisti.

 

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