Porsche Cayenne Hybrid. Potenza doppia

Porsche Cayenne Hybrid. Potenza doppia

20 ago, 2007

Fonte: Porsche AG

20 agosto 2007. Entro la fine del decennio la Porsche offrirà una versione del fuoristrada sportivo Cayenne dotato di un propulsore ibrido. Già oggi sono in funzione dei prototipi basati sulla Cayenne con motore V6. La abbina il motore a combustione da 3,6 litri con iniezione diretta della benzina (DFI) con una macchina elettrica. Attualmente la vettura così equipaggiata, in base al nuovo ciclo europeo di prova, presenta un consumo di 9,8 litri su 100 chilometri. Grazie ad ulteriori interventi, la Porsche mira a ridurre il consumo a 8,9 litri per 100 chilo­metri entro la data del lancio sul mercato.

Full Hybrid parallelo

La Porsche sceglie una via nuova per realizzare la tecnologia ibrida impiegando un cosiddetto Full Hybrid parallelo anziché il propulsore ibrido con potenza ramificata. Un concept che convince per vari motivi:

•  Elevata compatibilità dei componenti dell’ibrido con la piattaforma di base della Cayenne attualmente esistente. Con il full hybrid parallelo si minimizza il rischio di dover accettare vincoli, ad esempio, in relazione al volume del vano bagagliaio o della tecnologia della trazione integrale.

•  Maggiore riduzione del consumo nei cicli extraurbani e sulle autostrade. Rispetto agli altri concept ibridi i cui vantaggi risaltano essenzialmente nel ciclo urbano, il sistema preferito dalla Porsche offre la possibilità di “scorrere” senza l’utilizzo del motore a combustione fino ad una velocità di 120 chilometri l’ora.

•  Con il full hybrid parallelo si possono migliorare ulteriormente in modo rilevante l’acce­lera­zione e l’elasticità. Il concept è quindi perfettamente in linea con la filosofia della Porsche, che mira ad offrire prestazioni straordinarie di guida insieme alla massima efficienza.

Sistema con tre componenti principali

Il full hybrid parallelo comprende il motore a combustione, la macchina elettrica e la batteria. Questi componenti vengono coordinati attraverso un cosiddetto Hybrid Manager che com­prende tutte le informazioni relative alla marcia e all’energia e comanda la macchina elettrica e il motore a combustione in qualsiasi situazione di guida ottimizzando il consumo. Per questo Hybrid Manager si debbono definire 20.000 parametri. Per un confronto: per la ges­tione convenzionale del motore sono sufficienti 6.000 parametri.

La batteria del sistema sarà collocata nella sede della ruota di scorta della Cayenne. Essa comprende 240 celle che garantiscono una tensione pari a 288 Volt. La batteria eroga una potenza di 38 chilowatt e accumula l’energia che viene caricata durante il viaggio in seguito alle frenate a recupero e grazie allo spostamento del punto di carico del motore a combus­tione che avviene in modo tale da ottimizzare i consumi. L’energia generata in questo modo può essere utilizzata per guidare l’auto esclusivamente con l’impiego della macchina elettrica e senza il motore a combustione oppure per supportare l’uso del motore a combustione.

Debutto dello sterzo elettroidraulico

La tecnologia ibrida comporta anche altre sfide. In una vettura convenzionale, tra le altre cose, il servosterzo e il servo freno dipendono dal funzionamento del motore a combustione. Per il propulsore ibrido lo sterzo e la pompa a depressione del servofreno sono stati elettrificati e la pompa dell’olio del cambio automatico è stata rimpiazzata con una pompa dell’olio elettrica. Per la prima volta la Porsche utilizza uno sterzo elettroidraulico in questa classe di vetture, il quale assicura la precisione tipica delle Porsche.

Tecnologia con una lunga storia

Già nel 1900 il fondatore dell’azienda, il Professor Ferdinand Porsche, sviluppò la Lohner Porsche “Mixte” che oltre al motore a combustione era dotata anche di un motore elettrico ed era in grado di accumulare l’energia in una batteria. La vettura era spinta da un motore a quattro cilindri, il quale era accoppiato direttamente con una dinamo da 80 Volt. Il genera­tore forniva la corrente elettrica per i motori elettrici che erano incorporati nei mozzi delle ruote anteriori. Questa vettura costituiva praticamente la prima auto di serie con propulsore ibrido.

Full Hybrid parallelo. La nuova combinazione

In qualità di costruttore di auto sportive Premium la Porsche offrirà anche delle soluzioni concorrenziali per i propulsori con valori bassi di consumo ed emissioni. A tale fine è parti­colarmente vantaggiosa la tecnologia ibrida che prevede l’abbinamento di un motore con­venzionale a combustione con una macchina elettrica. La Porsche sta sviluppando questa tecnologia ed offrirà, entro la fine di questo decennio, un propulsore ibrido per la Cayenne e successivamente anche per la Gran Turismo Panamera a quattro posti. Tuttavia, la Porsche sceglierà vie nuove per realizzare la tecnologia ibrida impiegando un cosiddetto full hybrid parallelo anziché un propulsore a potenza ramificata.

Hybrid Manager per coordinare le funzioni in modo perfetto

Il full hybrid parallelo consiste essenzialmente di tre componenti principali: motore a com­bustione, macchina elettrica e batteria. Il sistema viene coordinato per mezzo di un Hybrid Manager. Esso contiene tutte le informazioni relative alla marcia e all’energia e comanda la macchina elettrica e il motore a combustione in qualsiasi situazione garantendo consumi ottimali. Per questo Hybrid Manager occorre definire circa 20.000 parametri, mentre per un sistema convenzionale di gestione del motore sono sufficienti 6.000 parametri. La batteria del sistema viene collocata nella sede della ruota di scorta della Cayenne. Nelle vetture di prova essa opera con una potenza di 38 chilowatt e accumula l’energia che viene caricata durante la frenata a recupero e con lo spostamento del punto di carico del motore a com­bustione finalizzato all’ottimizzazione del consumo. L’energia generata in questo modo può essere utilizzata per guidare l’auto esclusivamente con l’impiego della macchina elettrica e senza il motore a combustione oppure per supportare l’esercizio del motore a combustione.

“Scorrere” senza motore a combustione fino a 120 chilometri l’ora

Esistono vari motivi a favore di questo concept unico ad oggi. Da un lato si garantisce un’ele­vata compatibilità dei componenti dell’ibrido con la piattaforma di base della Cayenne attualmente esistente. Vale a dire, il full hybrid parallelo consente di minimizzare il rischio di dover accettare dei vincoli, relativi, ad esempio, al vano bagagliaio o alla tecnologia della trazione integrale. D’altra parte, il sistema consente di ottenere risparmi di carburante più elevati nei cicli extraurbani e sull’autostrada. Infatti, gli altri concept ibridi godono dei propri vantaggi essenzialmente soltanto nel ciclo urbano. Il sistema preferito dalla Porsche offre, invece, la possibilità di “veleggiare” fino alla velocità di 120 chilometri l’ora, vale a dire, viaggiare senza l’impiego del motore a combustione. Inoltre, il full hybrid consente di miglio­rare ulteriormente l’accelerazione e l’elasticità: un concept che è perfettamente in linea con la filosofia Porsche.

Altre sfide da affrontare

La Porsche presenta un ulteriore highlight riguardo all’elettrificazione dei gruppi ausiliari. Per la prima volta in una vettura di questa classe viene utilizzato uno sterzo elettroidraulico. Esso garantisce anche nella Cayenne Hybrid la precisione assolutamente tipica della Porsche. Infatti, la Cayenne Hybrid supera in modo estremamente sportivo il test dello slalom e le manovre rapide per evitare gli ostacoli.

Prima ispirazione: la Lohner Porsche “Mixte”

Già nel 1900 il fondatore dell’azienda, il Professor Ferdinand Porsche, sviluppò la Lohner Porsche “Mixte” che oltre al motore a combustione era dotata anche di un motore elettrico ed era in grado di accumulare l’energia in una batteria. Pertanto questa vettura costituiva praticamente la prima auto di serie con propulsore ibrido. Inoltre, la costruzione leggera rappresentava un argomento rilevante già in quei tempi: la versione da corsa della “Mixte” pesava soltanto 1.075 chilogrammi.

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TAGS: cayenne hybrid motore ibrido

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