Storia. BMW al Salone IAA di Francoforte 2009
14 Settembre 2016. Sette anni fa, BMW presentava al Salone di Francoforte del 2009 la concept car BMW Vision EfficientDynamics, ovvero l’antenata dell’attuale BMW i8.
Al Salone tedesco, oltre questa concept car svelava anche la BMW ActiveHybrid 7, ovvero la serie 7 equipaggiata con tecnologia ibrida e la BMW ActiveHybrid X6
Fonte: Archivio Electric Motor News
14 Settembre 2009. Francoforte, Germania. Settembre 2009. BMW presenta il futuro del piacere di guidare. Al centro della partecipazione fieristica di BMW nel nuovo padiglione 11 al Salone internazionale dell’automobile (IAA) 2009 di Francoforte vi sono le innovazioni per ridurre progressivamente il consumo di carburante e le emissioni ed aumentare contemporaneamente la dinamica di guida.
Grazie ad BMW EfficientDynamics, nel corso di due generazioni di modelli la casa automobilistica premium di maggiore successo del mondo è riuscita a ridurre in Europa il consumo di carburante e le emissioni di CO2 della propria fl otta di oltre il 25 percento e ad aumentare ulteriormente il piacere di guidare.
In occasione del Salone IAA, BMW presenta dal 15 al 27 settembre 2009 dei modelli nuovi e degli innovativi concetti che creano le premesse per dare seguito a questo sviluppo.
BMW EfficientDynamics è già parte integrale di ogni nuova BMW e costituisce la base per una serie d’innovazioni che determineranno anche in futuro delle emissioni ridotte e un aumento del piacere di guidare.
La Concept Car BMW Vision EfficientDynamics, presentata per la prima volta al pubblico di tutto il mondo al Salone IAA 2009, offre una visione concentrata dell’obiettivo e del potenziale offerto dalla strategia di sviluppo. Questa vettura consente di abbattere notevolmente il consumo di energia e le emissioni di CO2, fino alla rinuncia totale a carburanti di origine fossile. Al contempo, vengono messe a disposizione delle prestazioni di guida al livello di automobili sportive di alta classe.
La Concept Car è equipaggiata con una varietà di tecnologie di BMW EfficientDynamics che attualmente non si riscontra in nessun’altra vettura: dal motore a combustione interna a rendimento estremamente elevato a un sistema di gestione intelligente dell’energia, alla tecnologia BMW ActiveHybrid con un’innovativa tecnica di accumulo dell’energia fino al lightweight design intelligente e all’aerodinamica ottimizzata con coerenza. Le diverse varianti di BMW EfficientDynamics vengono montate anche nelle attuali vetture di serie BMW.
Il Salone IAA 2009 accoglie anche l’anteprima mondiale dei primi modelli ibridi di serie di BMW. L’ammiraglia di lusso BMW ActiveHybrid 7 e la Sports Activity Coupé BMW ActiveHybrid X6 utilizzano la combinazione intelligente di motori a combustione interna ed elettromotore in due versioni differenti per mettere a disposizione un’esperienza di guida straordinaria e un’efficienza affascinante.
Il nuovo padiglione 11: il foro del piacere di guidare
In occasione del Salone internazionale dell’automobile 2009, BMW ha realizzato una forma nuova di presentazione automobilistica che riprende in modo affascinante il leitmotiv del piacere di guidare. I nuovi modelli vengono presentati nella guida attiva su un circuito dalla lunghezza di diverse centinaia di metri, il quale circonda l’intera area espositiva. Per la prima volta i visitatori possono contemplare il design delle vetture mentre sono in movimento.
La straordinaria scenografi a del piacere di guidare è dovuta alla partecipazione di BMW al Salone IAA nel nuovo padiglione 11 della fiera. L’edificio di recente costruzione si trova direttamente sopra la nuova entrata principale dell‘area fieristica di Francoforte. Al piano terra del padiglione fieristico più moderno d‘Europa il BMW Group dispone di un‘area espositiva di oltre 12.000 metri quadri. Questa è la prima volta che i marchi BMW, MINI e Rolls-Royce si presentano sotto un tetto unico in occasione dell’appuntamento automobilistico più importante del mondo.
Il BMW Group combina la partecipazione comune dei tre marchi con numerose attività, ad esempio accoglie la conferenza ZEIT e crea così un foro per discutere sulla sostenibilità e altri temi sociali d’importanza globale. Nelle vicinanze immediate del padiglione 11 il Junior Campus offre ai giovani visitatori del Salone IAA nell‘età compresa tra i 3 e i 13 anni la possibilità di scoprire il fascino dei temi mobilità e sostenibilità.
BMW Vision EfficientDynamics: uno sguardo nel futuro dell’efficienza del piacere di guidare
Presentando lo studio BMW Vision EfficientDynamics, BMW dimostra che gli obiettivi ancorati nella strategia di sviluppo BMW EfficientDynamics sono combinabili anche con l’esigenza di un’ulteriore riduzione del consumo di carburante e delle emissioni. La 2 + 2 posti, concepita come vettura del tipo plug-in con tecnologia full-hybrid, offre le premesse ideali per completare le prestazioni di guida di un’automobile BMW M con dei valori di consumo di carburante e delle emissioni addirittura inferiori a quelli delle attuali vetture compatte. La BMW Vision EfficientDynamics è il risultato di un processo di sviluppo interdisciplinare.
Questo si esprime anche nel design dello studio, caratterizzato da una forte carica emotiva. L’automobile sportiva offre un’affascinante prospettiva del futuro piacere di guidare combinata con la massima efficienza.
La sua tecnica di propulsione consente di raggiungere una velocità massima di 250 km/h, limitata elettronicamente, e di accelerare da 0 a 100 km/h in 4,8 secondi. Il consumo medio di carburante misurato nel ciclo di prova UE è di 3,76 l per 100 km, il valore di CO2 è di 99 grammi per chilometro. Dopo avere caricato alla batteria attraverso il connettore plug-in è il bilancio di CO2 durante la guida esclusivamente elettrica risulta ancora più positivo. Considerando le emissioni che si formano durante la produzione di corrente nel ciclo UE, si ottiene un valore di CO2 di 50 grammi per chilometro. Al fine di calcolare dei valori comparativi d’inquinamento da CO2 durante la modalità di esercizio elettrica, sono in fase di preparazione delle nuove norme di misurazione del consumo per le vetture ibride ed elettriche con connettore plug-in. In base ai futuri principi di calcolo, le emissioni di CO2 della BMW Vision EfficientDynamics si riducono a un terzo del valore originale di 99 grammi per chilometro.
Una combinazione intelligente della potenza di tre motori
Questi valori prestazionali e di consumo sono stati realizzati attraverso la combinazione di un propulsore tre cilindri turbodiesel a basso consumo di carburante con un motore sincrono ibrido montato nell’asse anteriore e un sistema fullhybrid nell’asse posteriore. Grazie all’accoppiamento intelligente della potenza dei tre motori e a una gestione precisa dell’energia, vengono incrementate contemporaneamente la dinamica e l’efficienza e, inoltre, viene sfruttato in modo ottimale il potenziale di riduzione dei valori di consumo di carburante offerto da BMW ActiveHybrid. La potenza totale di sistema è di 262 kW/356 CV, la coppia massima di 800 Newtonmetri.
Il propulsore turbodiesel a tre cilindri dalla cilindrata di 1,5 litri segue il principio del downsizing che sfrutta il potenziale offerto dai motori di volume relativamente basso in combinazione con la sovralimentazione turbo per ridurre le emissioni. Grazie alla sua costruzione compatta, il tre cilindri è stato montato sotto il divanetto posteriore davanti all‘asse posteriore, nello stile di un agile motore centrale di un‘automobile sportiva. Il propulsore è dotato d’iniezione diretta di carburante Common-rail dell‘ultima generazione e di un turbocompressore a geometria variabile al lato dell’aspirazione ed eroga una potenza di 120 kW/163 CV, mettendo a disposizione una coppia massima di 290 Newtonmetri.
Nelle fasi di rilascio e di frenata il motore elettrico montato sull‘asse posteriore assume la funzione di un generatore che alimenta della corrente elettrica alla batteria litio-polimeri della vettura. Questa energia elettrica viene prodotta senza consumare del carburante. Inoltre, per caricare la batteria, l‘accumulatore di corrente della vettura è collegabile a una tradizionale presa di corrente. Quando viene utilizzata la rete elettrica domestica (220 Volt, 16 Ampere) per caricare la batteria sono necessarie al massimo due ore e mezzo. Quando invece è disponibile un collegamento di corrente dalla tensione e dall’intensità di corrente superiori (380 Volt, 32 Ampere) il tempo di carica si abbrevia a un massimo di 44 minuti.
A bordo della Concept Car di BMW sono state montate 98 celle litio-polimeri
Nella sezione posteriore del tunnel dello chassis è stato alloggiato un serbatoio di carburante dalla capacità di 25 litri. Con questo quantitativo di diesel l‘autonomia della BMW Vision EfficientDynamics alimentata dal motore a combustione interna è di circa 650 chilometri. Aggiungendo l‘autonomia massima di 50 chilometri nella modalità completamente elettrica, il raggio d‘azione della vettura si estende a circa 700 chilometri.
Il design tecnico come espressione della costruzione leggera intelligente
Anche nel design della BMW Vision EfficientDynamics sono state seguite delle strade nuove. Il principio «form follows function» non è stato limitato alla realizzazione di un’immagine dalle dimensioni ridotte ma è stato applicato ad ogni singolo dettaglio. Lo studio si distingue così per un’estetica unica.
La Concept Car dalla lunghezza di 4,60 metri, dalla larghezza di 1,90 metri e dall‘altezza di 1,24 metri offre spazio a quattro occupanti, incluso il bagaglio.
Grazie alla strategia di costruzione leggera applicata con coerenza, la massa a vuoto in base alla norma DIN è stata limitata a 1.395 chilogrammi; contemporaneamente è stato realizzato un baricentro della vettura particolarmente basso che supporta il comfort e la dinamica di guida. Se si considerano i numerosi componenti ibridi ad alta efficienza e il potente accumulatore litio-polimeri, questo valore è una prova convincente dell‘elevata efficienza della Concept Car. Anche il rapporto peso/potenza della Concept Car BMW Vision EfficientDynamics è nettamente superiore a quello delle attuali vetture ibride.
Dato che il motore a combustione interna è stato montato davanti all‘asse posteriore, i designer hanno potuto realizzare un frontale della vettura molto basso, dalla forma leggermente arcuata.
Il concetto della vettura consente di realizzare un coefficiente aerodinamico di 0,22.
Numerosi elementi della scocca della BMW Vision EfficientDynamics svolgono anche una funzione di ottimizzazione delle caratteristiche aerodinamiche.
Ad esempio, i montanti A e le luci posteriori a profilo d’ala formano un canale che dirige il flusso d’aria. Il sottoscocca è completamente carenato e offre una superficie liscia che previene la formazione di vortici i quali potrebbero influenzare negativamente il consumo di carburante. Delle fessure sottili nella zona della minigonna anteriore convogliano il flusso d’aria in due canali chiusi, i quali la dirigono lungo il lato interno dello spoiler anteriore ai passaruota dove l’aria fuoriesce ad alta velocità attraverso un’apertura molto stretta, passando per le fi ancate esterne delle ruote. Il flusso d’aria copre lateralmente le ruote anteriori, in modo simile a una tendina, e per questo motivo viene definito anche Air Curtain.
Al fine di ottimizzare ulteriormente le qualità aerodinamiche della vettura e di minimizzare la resistenza al rotolamento, la BMW Vision EfficientDynamics è equipaggiata con cerchi e pneumatici di dimensioni insolite per un‘automobile sportiva. I pneumatici hanno un rapporto larghezza/altezza di 195/55. Inoltre, il grande diametro dei cerchi di 21 pollici assicura che la superficie di contatto con il fondo stradale sia comparabile a quella di un pneumatico nettamente più largo. In combinazione con una sofisticata cinematica degli assi viene realizzato così un comportamento di guida estremamente agile. Il risultato di delle misure di ottimizzazione delle caratteristiche aerodinamiche è il bassissimo coefficiente aerodinamico cx di 0,22.
Le porte ad ala di gabbiano facilitano l’accesso a tutti i sedili
Le porte della BMW Vision EfficientDynamics si aprono ad ala di gabbiano verso l’alto; i giunti a rotazione sono stati applicati nel montante anteriore del tetto nella zona dei lampeggiatori direzionali laterali. Le grandi sezioni delle porte e la soppressione del montante B assicurano un accesso confortevole anche ai sedili della zona posteriore. Un altro esempio di combinazione ideale di funzione ed estetica è costituito dalle cerniere delle porte che fungono contemporaneamente da base per i retrovisori esterni.
Un design emotivo con forme scolpite e tecnica layering
Le tipiche proporzioni di un’automobile sportiva BMW si esprimono in un linguaggio formale caratterizzato da elementi scolpiti che lasciano apparire la BMW Vision Effi cientDynamics come se fosse stata formata in un pezzo unico.
Le sezioni della carrozzeria modulo frontale, fi ancate, coda e tetto sono caratterizzate da passaggi fluidi. Delle superfi ci e forme avvolte dinamicamente su sé stesse generano degli affascinanti effetti luce/ombra che esaltano in modo emozionante il carattere leggero e sportivo della vettura. Il leitmotiv della scocca e dell’abitacolo è costituito dalla tecnica di layering, sviluppata dal BMW Group Design. Grazie a superfici sovrapposte e a una lavorazione precisa delle fughe, questo principio applicato per la prima volta nel design esterno ed interno permette di ridurre il numero dei componenti e di realizzare un’ottimizzazione del peso.
I dati importanti sono sempre sotto controllo: l‘Head-Up-Display tridimensionale.
La tecnica di sovrapposizione è stata applicata anche ai display della strumentazione combinata e all’Head-Up-Display, ottimizzato per la Concept Car.
Nasce così la sensazione di un ambiente tridimensionale e il guidatore gode della possibilità di collocare i diversi segnali in primo oppure in secondo piano, a seconda della loro importanza nella situazione di guida momentanea.
Inoltre, il collegamento in rete dei vari componenti del sistema di bordo della BMW Vision EfficientDynamics consente d’integrare un sistema di gestione preventiva dell‘energia. Questo sistema è basato su informazioni che vengono fornite dai sensori dei sistemi di assistenza del guidatore montati a bordo. I dati messi a disposizione ed elaborati centralmente, ad esempio dal sensore pioggia oppure dall’Active Cruise Control con funzione di Stop & Go e dal sistema di navigazione, consentono di formulare delle conclusioni sulla situazione di guida momentanea e imminente.
La gamma di modelli BMW nell’autunno 2009: una maggiore effi cienza in tutti i segmenti automobilistici
Nel campo delle vetture di serie, BMW prosegue nell’autunno del 2009 con l’ampliamento della gamma di modelli con vetture dai consumi particolarmente bassi e povere di emissioni. Il numero dei modelli BMW che soddisfa così la norma antinquinamento Euro 5 sale nell’autunno del 2009 a 90. Inoltre, BMW rafforza nuovamente la propria posizione di leader nel rispetto della norma Euro 6 che entrerà in vigore nel 2014.
Maggiore efficienza, maggiore comfort, maggiore lusso: la BMW ActiveHybrid 7
BMW presenta al Salone IAA 2009 la forma più raffi nata e lussuosa per vivere la tecnologia ibrida in un’automobile: la BMW ActiveHybrid 7. L’ammiraglia costruita sulla base della BMW Serie 7 definisce dei parametri di riferimento nuovi di efficienza nella categoria di lusso. La BMW ActiveHybrid 7 è la prima automobile del mondo nella quale un motore a benzina V8 è stato combinato con un cambio automatico a otto rapporti e un elettromotore nell’ambito di un concetto mild-hybrid. Grazie all’abbinamento dell’otto cilindri ottimizzato ed equipaggiato con tecnologia BMW TwinPower Turbo e High Precision Injection a un elettromotore sincrono a corrente trifase, la BMW ActiveHybrid 7 raggiunge una potenza di sistema di 342 kW/465 CV e una coppia massima di 700 Newtonmetri. La trasmissione di potenza avviene attraverso un cambio automatico a otto rapporti. Il compatto elettromotore, montato tra il motore a combustione interna e il convertitore di coppia del cambio automatico, riceve la propria energia da una batteria agli ioni di litio sviluppata appositamente per l’applicazione automobilistica.
Nella BMW ActiveHybrid 7 l‘interazione controllata con la massima precisione delle due fonti di potenza genera una netta ottimizzazione della dinamica, dell‘efficienza e del comfort. La BMW ActiveHybrid 7 accelera da 0 a 100 km/h in solo 4,9 secondi. Il consumo medio di carburante nel ciclo di prova UE è di 9,7 litri per 100 chilometri e il valore di CO2 di 225 grammi per chilometro.
La tecnologia ibrida offre anche la possibilità di realizzare un elevato livello di efficienza delle nuove funzioni di comfort. La BMW ActiveHybrid 7 è la prima BMW a cambio automatico equipaggiata con la funzione Auto Start/Stop che evita le fasi di funzionamento al minimo all’arresto negli incroci o in coda. Inoltre, per la prima volta è possibile mantenere acceso l’impianto di areazione e di climatizzazione anche a motore spento, dato che viene alimentato, analogamente all’elettromotore, dalla batteria agli ioni di litio. Questo concetto di gestione dell’energia permette di integrare per la prima volta nella categoria di lusso un efficiente sistema di climatizzazione a fermo.
La tecnologia BMW ActiveHybrid utilizza l’energia che nelle vetture tradizionali viene trasformata in calore dall’impianto frenante e fuoriesce senza essere utilizzata. Nella BMW ActiveHybrid 7 le fasi di rilascio ma soprattutto di frenata vengono utilizzate in modo più intenso per la produzione di corrente elettrica. Complessivamente, la capacità di recupero realizzata nella BMW ActiveHybrid 7 è otto volte superiore a quella disponibile in un modello BMW azionato da un motore a combustione interna e dotato di recupero dell’energia in frenata.
La batteria agli ioni di litio approvvigiona il motore elettrico e la rete di bordo
La corrente prodotta durante le fasi di rilascio e di frenata della BMW ActiveHybrid 7 approvvigionano le due reti di bordo della vettura in base ai rispettivi fabbisogni. La BMW ActiveHybrid 7 è dotata di una tradizionale rete di bordo da 12 Volt che viene alimentata da una batteria AGM (Absorbent Glass Matt) e di una batteria ad alto voltaggio con tecnica agli ioni di litio e una tensione di esercizio di 120 Volt.
Il propulsore a otto cilindri della BMW ActiveHybrid 7 eroga una potenza massima di 330 kW/449 CV a un regime motore tra i 5.500 e i 6.000 giri/min. La coppia massima del V8 è di 650 Newtonmetri ed è richiamabile tra i 2.000 e i 4.500 giri/min. L’impressionante spiegamento di potenza inizia immediatamente sopra il regime minimo. La risultante rapidità di risposta viene intensifi cata dalla coppia di spunto messa a disposizione dall’elettromotore. Nelle situazioni di guida meno dinamiche la coppia di spunto supplementare serve a trasferire il motore a combustione interna in un campo di carico più favorevole dal punto di vista dell’efficienza e a ottimizzarne sia il rendimento che la silenziosità di funzionamento.
Degli indicatori speciali nella strumentazione combinata e nel Control Display informano gli occupanti sul rendimento e sullo stato di esercizio dei componenti ibridi. I modelli ibridi si distinguono dagli altri modelli di serie attraverso dei cerchi in lega da 19 pollici disegnati appositamente per la BMW ActiveHybrid 7 con uno styling aerodinamicamente ottimizzato a ruota di turbina, così come dalla scritta del modello sul cofano del bagagliaio, sul montante C dietro i cristalli laterali e sui battitacco. Inoltre, in esclusiva per la BMW ActiveHybrid 7 è disponibile la vernice esterna nella tonalità Bluewater metallic. Analogamente agli altri modelli della BMW Serie 7, anche la prima ammiraglia BMW di lusso con propulsione ibrida viene proposta in due varianti di carrozzeria. La BMW ActiveHybrid 7 nella versione lunga offre un passo allungato di 14 centimetri che è stato dedicato interamente all’offerta di spazio nella zona posteriore.
Il fascino dell‘efficienza: la BMW ActiveHybrid X6
Parallelamente alla BMW ActiveHybrid 7 BMW presenta al Salone IAA 2009 la BMW ActiveHybrid X6 che riflette la realizzazione di un’altra variante della tecnologia ActiveHybrid. La prima Sports Activity Coupé del mondo con propulsione full-hybrid sfrutta i pregi offerti dalla combinazione di motore a combustione interna ed elettromotore in modo finora mai realizzato. Il sistema di propulsione della BMW ActiveHybrid X6 è composto da un motore V8 da 300 kW/407 CV con tecnologia BMW TwinPower Turbo e da due elettromotori sincroni che erogano rispettivamente 67 kW/91 CV e 63 kW/86 CV. La massima potenza di sistema disponibile è di 357 kW/485 CV, mentre la coppia raggiunge il valore di picco di 780 Newtonmetri. Grazie all’interazione perfetta dei tre motori, il rendimento complessivo della BMW ActiveHybrid X6 è stato ottimizzato in tutti i campi di velocità. Per l’accelerazione da 0 a 100 km/h sono sufficienti 5,6 secondi.
La velocità massima della BMW ActiveHybrid X6 è stata limitata elettronicamente a 236 km/h (250 km/h in combinazione con il pacchetto Sport, disponibile come optional). Nel ciclo di prova UE in base a Euro 5 il consumo medio di carburante è di 9,9 litri per 100 chilometri, il valore di CO2 è di 231 grammi per chilometro.
Il primo modello full-hybrid di BMW viene azionato esclusivamente ad energia elettrica fino a una velocità di 60 km/h, dunque senza produrre delle emissioni di CO2. Qualora necessario, il motore a combustione interna viene attivato automaticamente. Alla combinazione ideale delle due fonti di potenza che promuove l’efficienza e la dinamica provvede il cambio attivo Two-Mode. Il sistema Two-Mode è composto dai due elettromotori, da tre ingranaggi planetari e da quattro frizioni a lamelle e trasmette la coppia motrice nello stile di un cambio automatico a sette rapporti. La trazione integrale intelligente xDrive ripartisce la potenza in modo variabile tra le ruote anteriori e posteriori.
Gli elettromotori vengono approvvigionati di energia da una batteria ad alte prestazioni NiMH sistemata nel bagagliaio sotto il piano, la quale serve anche la rete di bordo. Nelle fasi di rilascio e di frenata, l’energia cinetica viene trasformata in energia elettrica e alimentata alla batteria ad alte prestazioni. Gli elettromotori assumono la funzione di generatore e caricano la batteria ad alto voltaggio con la corrente prodotta senza consumare del carburante. La potenza generata durante l’esercizio dei due generatori è circa 25 volte superiore a quella ottenuta attualmente attraverso il recupero dell’energia in frenata.
Gli elettromotori mettono a disposizione della dinamica supplementare e della corrente prodotta senza incidere sul consumo di carburante. Inoltre, nel loro esercizio come generatore i due elettromotori mettono a disposizione la parte principale dell’energia necessaria per decelerare la vettura.
L’impianto frenante elettrico consente di realizzare attraverso il recupero dell’energia dei valori di decelerazione fi no a 3 m/s2 o 0,3 g, così da rendere possibile un notevole calo del lavoro dell’impianto frenante meccanico. Il sistema ibrido della BMW ActiveHybrid X6 consente di trasmettere attraverso xDrive a tutte le quattro ruote le coppie frenanti degli elettromotori che recuperano dell’energia attraverso la potenza di decelerazione. Quando la potenza dei freni richiesta è superiore a 3 m/s², la centralina genera attraverso il servosterzo attivo una coppia frenante supplementare attraverso il freno meccanico.
Nel design esterno, la BMW ActiveHybrid X6 si distingue solo in pochi dettagli dalle varianti di modello equipaggiate con motori tradizionali. Un tocco stilistico particolare lo donano gli indicatori speciali del sistema ibrido nella strumentazione combinata e la scritta «BMW ActiveHybrid» sui battitacco al lato del guidatore e del passeggero. Nel design esterno il marcato cofano motore bombato e la scritta « ActiveHybrid» sul listello del cofano del bagagliaio e nelle porte anteriori esaltano il carattere eccezionale della BMW ActiveHybrid X6.
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