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La Tecnologia HYBRID4 di Peugeot e Citroen per le auto ibride
venerdì 8 giugno 2012, 21:40
Con Hibrid4 il Gruppo PSA (Citroen Peugeot) identifica il proprio sistema di alimentazione ibrida Diesel / Elettrica che prevede l'accoppiata di un motore termico 2,0 HDi FAP (montato anteriormente) per la trasmissione delle ruote anteriori e un motore elettrico (posizionato al retrotreno) per la trasmissione delle ruote dell'assale posteriore; il tutto per una potenza complessiva di 147 kW / 200 CV.
Il sistema Hybrid4 permette di ottenere eccezionali valori sia in termini di emissioni di CO2 sia di consumi (3,8l / 100km, 99g di CO2), circa il 35% in meno rispetto ad un veicolo di analoga potenza.
Per lo sviluppo di questo tipo di sistema PSA Peugeot Citroën ha depositato ben 300 brevetti.
Passiamo ora a una vista schematizzata del Sistema Ibrido HYBRID4
Il sistema Hybrid4 può essere definito come due strutture di propulsione "parallela e indipendente": troviamo infatti che le ruote anteriori sono azionate dal motore termico (il noto Diesel PSA 2.0 HDI FAP da 163 CV) e quelle posteriori da un motore elettrico da 20 kW.
Questo "schema di trasmissione" offre diversi vantaggi: permette -ad esempio- anche di utilizzare la modalità 4 ruote motrici (4WD Mode), eliminando parte della complessità legata ad un sistema a 4 ruote motrici tradizionale (come albero di trasmissione, differenziale centrale, ecc.).
Questo tipo di tecnologia permette una guida in “multimodalità”: sono infatti 4 i diversi programmi di trasmissione che rispondono ad altrettante 4 diverse esigenze.
Le 4 Modalità del Sistema Hybrid4 sono selezionabili da un apposito selettore:
Vediamo a cosa corrispondono i 4 diversi programmi selezionabili:
- La modalità AUTO (che sarà quella più utilizzata) per una guida serena e rilassante con consumi ridotti;
La modalità ‘Auto’ gestisce automaticamente il passaggio tra motore termico e motore elettrico, per privilegiare la riduzione dei consumi.
La modalità AUTO gestisce automaticamente la "catena di trazione ibrida" e si aziona automaticamente all’avviamento del veicolo; è la modalità più utilizzata e ottimizza i consumi grazie a specifiche leggi di funzionamento. Permette una guida rilassata, e consente di viaggiare in città utilizzando una modalità 100% elettrica, grazie al recupero di energia in decelerazione.
Un apposito indicatore di consumo/generatore d’energia posto nella strumentazione di bordo del veicolo indica al conducente se sta assorbendo o recuperando energia, favorendo una guida ancora più economica. Il funzionamento completamente elettrico interviene con bassa accelerazione, fino a 70 km/h circa, a seconda della carica della batteria.
Questa modalità dispone di una logica di gestione del cambio manuale pilotato che privilegia il risparmio di carburante, in modo analogo alla taratura del pedale dell’acceleratore. All’inserimento dei rapporti, il motore elettrico entra in azione, in modo che la rottura di coppia indotta sia percepita il meno possibile dai passeggeri, per il massimo confort.
In decelerazione, il motore termico può essere spento sotto i 70 km/h mentre il motore elettrico viene disaccoppiato automaticamente oltre i 120 km/h.
La massima potenza disponibile in modalità AUTO è di 120 kW (163 cv).
- La modalità ZEV totalmente elettrica;
La modalità ‘Zero Emission Vehicle’ (ZEV) permette di guidare con il solo motore elettrico, con velocità non superiore a 60 km/h.
La modalità ZEV consente dunque la trasmissione in modalità 100% elettrica.
L’autonomia disponibile dipende dallo stato di carica del pack batterie quando si seleziona questo tipo di propulsione. Con batterie cariche e in condizioni di guida normali, l’autonomia può raggiungere i 4 km. La modalità ZEV è disponibile fino a una velocità di 70 km/h circa, oltre la quale il motore HDi viene riavviato. Quando le batterie non sostengono più la modalità ZEV, il riavviamento del motore termico avviene in modo assolutamente impercettibile per i passeggeri.
Le altre condizioni che causano il ritorno automatico alla modalità AUTO sono:
• accelerazione importante
• azionamento dello sbrinamento o del disappannamento
• quota superiore a 1500 m
• quando la temperatura all’avviamento è inferiore a 0°C, per dare la priorità al riscaldamento dell’abitacolo
- La modalità 4WD con 4 ruote motrici permanenti;
La modalità ‘4WD ’ privilegia la motricità e aziona in continuo le 4 ruote del veicolo (le ruote anteriori con il motore termico, le posteriori con il motore elettrico) con velocità non superiore a 120 km/h.
La modalità 4WD (4 Wheel Drive o 4 ruote motrici) migliora la sicurezza e permette di affrontare al meglio fondi scivolosi, innevati o ghiacciati, grazie alla maggior aderenza, e di effettuare partenze su pendenze fino al 25%.
La modalità 4WD utilizza sempre sia le ruote motrici anteriori, azionate dal motore termico, che le ruote posteriori, azionate da quello elettrico. Per una migliore reattività, il motore termico è sempre attivo.
È sempre possibile utilizzare questa modalità anche quando le batterie del sistema Hybrid4 sono al livello minimo di carica. In questo caso, viene utilizzato l’alternatore-motorino d’avviamento del sistema Stop&Start che fornisce fino a 8 kW di potenza per azionare le ruote posteriori e avanzare utilizzando sempre le 4 ruote motrici.
- La modalità SPORT più dinamica grazie all'effetto "boost" del motore elettrico.
La modalità ‘Sport’ favorisce la reattività e il dinamismo utilizzando al massimo il motore elettrico, a supporto del motore termico.
Selezionando la modalità SPORT -con il comando sulla console centrale- si sceglie un funzionamento dinamico dell’auto, privilegiando l’utilizzo della potenza elettrica.
Questa modalità propone una taratura specifica del pedale dell’acceleratore, per ottenere le migliori prestazioni possibili. L’inserimento delle marce del cambio manuale pilotato è più rapido, favorendo il dinamismo; i rapporti vengono mantenuti più a lungo, ritardando il passaggio a quello superiore.
Questa modalità regala al veicolo dotato di tecnologia Hybrid4 le prestazioni migliori in termini di accelerazione o ripresa e permette la massima potenza (200 CV) sommando i motori termico ed elettrico.
L’apporto elettrico ai cambi di marcia è lo stesso della modalità AUTO.
La modalità SPORT autorizza lo spegnimento del motore termico con veicolo fermo, ma lo riavvia immediatamente per ottenere il massimo della potenza nel minor tempo possibile.
RECUPERO DELL'ENERGIA - RICARICA DEL PACCO BATTERIE
Il pack batteria è destinato ad alimentare esclusivamente il motore elettrico del sistema Hybrid4 che dispone di una capacità totale di 1,2 kWh. La tecnologia dell pack batteria è al Nichel-Metal-Idruro.
Il pack batterie è composto da 168 celle che funzionano ad una tensione compresa tra 150 e 270 V. L’intensità fornita in modalità 100% elettrica è di 5,5 Ah, con la possibilità di percorrere, utilizzando solo energia elettrica e con batterie completamente cariche, una distanza nell’ordine dei 4 km.
Queste batterie possono generare un picco di potenza di 31 kW per assicurare la rigenerazione in frenata e la funzione "boost" in modalità SPORT Mode.
Per quanto riguarda il sistema di raffreddamento, il pack viene tenuto sotto controllo temperatura da un sistema di ventilazione d’aria integrato, comune al sistema di climatizzazione dell’abitacolo.
Il pacco batterie alta tensione si ricarica in due modi:
- durante il funzionamento del motore termico;
- quando il veicolo è in fase di decelerazione o frenata.
Il recupero d’energia, quando non si preme il pedale dell’acceleratore o in frenata, può arrivare al valore massimo di 34 kW, con una decelerazione naturale di circa 1m/s2, rispetto allo 0,2 – 0,3 m/s2 di una motorizzazione tradizionale.
Questo recupero d’energia senza assorbimento contribuisce a ridurre i consumi del sistema Hybrid4.
Il secondo vantaggio di questa modalità di ricarica è il freno motore superiore, funzionale per la durata del sistema frenante.
La ricarica delle batterie è pilotata dal sistema di controllo elettrico e la durata della ricarica dipende, ovviamente, dall’utilizzo del veicolo.
IL SISTEMA STOP&START
Il sistema Stop&Start è analogo a quello montato sui modelli e-HDi dei PSA.
La specificità di questo alternatore-motorino d’avviamento sta nelle prestazioni che fornisce. La sua potenza è di 8 kW con coppia massima di 52 Nm. Per azionare il motore viene usata una cinghia di trascinamento.
La demoltiplicazione è di 2,9 a 1.
In modalità 4 ruote motrici tutta la potenza fornita dall’alternatore-motorino d’avviamento può essere trasmessa alle ruote posteriori mediante il dispositivo di controllo.
Questa particolarità consente un funzionamento permanente in modalità 4WD, anche quando le batterie di trazione (pack batterie) non lo permettono più.
In considerazione della potenza fornita, il sistema Stop&Start non dispone della funzione e-Booster.
In caso di necessità, la struttura "by wire" permette d’incanalare l’energia prodotta da quest’ultimo verso il motore elettrico posteriore.
VIDEO ESEMPLIFICATIVO DEL SISTEMA IBRIDO HYBRID4 PSA
Anteprima dell'Articolo di approfondimento che abbiamo realizzato per Notiziario Motoristico
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Utilizziamo questo Topic per apportare ulteriori notizie / approfondimenti e commenti sulla nuova Tecnologia Hybrid4 di Citroen e Peugeot.
Il sistema Hybrid4 permette di ottenere eccezionali valori sia in termini di emissioni di CO2 sia di consumi (3,8l / 100km, 99g di CO2), circa il 35% in meno rispetto ad un veicolo di analoga potenza.
Per lo sviluppo di questo tipo di sistema PSA Peugeot Citroën ha depositato ben 300 brevetti.
Passiamo ora a una vista schematizzata del Sistema Ibrido HYBRID4
Il sistema Hybrid4 può essere definito come due strutture di propulsione "parallela e indipendente": troviamo infatti che le ruote anteriori sono azionate dal motore termico (il noto Diesel PSA 2.0 HDI FAP da 163 CV) e quelle posteriori da un motore elettrico da 20 kW.
Questo "schema di trasmissione" offre diversi vantaggi: permette -ad esempio- anche di utilizzare la modalità 4 ruote motrici (4WD Mode), eliminando parte della complessità legata ad un sistema a 4 ruote motrici tradizionale (come albero di trasmissione, differenziale centrale, ecc.).
Questo tipo di tecnologia permette una guida in “multimodalità”: sono infatti 4 i diversi programmi di trasmissione che rispondono ad altrettante 4 diverse esigenze.
Le 4 Modalità del Sistema Hybrid4 sono selezionabili da un apposito selettore:
Vediamo a cosa corrispondono i 4 diversi programmi selezionabili:
- La modalità AUTO (che sarà quella più utilizzata) per una guida serena e rilassante con consumi ridotti;
La modalità ‘Auto’ gestisce automaticamente il passaggio tra motore termico e motore elettrico, per privilegiare la riduzione dei consumi.
La modalità AUTO gestisce automaticamente la "catena di trazione ibrida" e si aziona automaticamente all’avviamento del veicolo; è la modalità più utilizzata e ottimizza i consumi grazie a specifiche leggi di funzionamento. Permette una guida rilassata, e consente di viaggiare in città utilizzando una modalità 100% elettrica, grazie al recupero di energia in decelerazione.
Un apposito indicatore di consumo/generatore d’energia posto nella strumentazione di bordo del veicolo indica al conducente se sta assorbendo o recuperando energia, favorendo una guida ancora più economica. Il funzionamento completamente elettrico interviene con bassa accelerazione, fino a 70 km/h circa, a seconda della carica della batteria.
Questa modalità dispone di una logica di gestione del cambio manuale pilotato che privilegia il risparmio di carburante, in modo analogo alla taratura del pedale dell’acceleratore. All’inserimento dei rapporti, il motore elettrico entra in azione, in modo che la rottura di coppia indotta sia percepita il meno possibile dai passeggeri, per il massimo confort.
In decelerazione, il motore termico può essere spento sotto i 70 km/h mentre il motore elettrico viene disaccoppiato automaticamente oltre i 120 km/h.
La massima potenza disponibile in modalità AUTO è di 120 kW (163 cv).
- La modalità ZEV totalmente elettrica;
La modalità ‘Zero Emission Vehicle’ (ZEV) permette di guidare con il solo motore elettrico, con velocità non superiore a 60 km/h.
La modalità ZEV consente dunque la trasmissione in modalità 100% elettrica.
L’autonomia disponibile dipende dallo stato di carica del pack batterie quando si seleziona questo tipo di propulsione. Con batterie cariche e in condizioni di guida normali, l’autonomia può raggiungere i 4 km. La modalità ZEV è disponibile fino a una velocità di 70 km/h circa, oltre la quale il motore HDi viene riavviato. Quando le batterie non sostengono più la modalità ZEV, il riavviamento del motore termico avviene in modo assolutamente impercettibile per i passeggeri.
Le altre condizioni che causano il ritorno automatico alla modalità AUTO sono:
• accelerazione importante
• azionamento dello sbrinamento o del disappannamento
• quota superiore a 1500 m
• quando la temperatura all’avviamento è inferiore a 0°C, per dare la priorità al riscaldamento dell’abitacolo
- La modalità 4WD con 4 ruote motrici permanenti;
La modalità ‘4WD ’ privilegia la motricità e aziona in continuo le 4 ruote del veicolo (le ruote anteriori con il motore termico, le posteriori con il motore elettrico) con velocità non superiore a 120 km/h.
La modalità 4WD (4 Wheel Drive o 4 ruote motrici) migliora la sicurezza e permette di affrontare al meglio fondi scivolosi, innevati o ghiacciati, grazie alla maggior aderenza, e di effettuare partenze su pendenze fino al 25%.
La modalità 4WD utilizza sempre sia le ruote motrici anteriori, azionate dal motore termico, che le ruote posteriori, azionate da quello elettrico. Per una migliore reattività, il motore termico è sempre attivo.
È sempre possibile utilizzare questa modalità anche quando le batterie del sistema Hybrid4 sono al livello minimo di carica. In questo caso, viene utilizzato l’alternatore-motorino d’avviamento del sistema Stop&Start che fornisce fino a 8 kW di potenza per azionare le ruote posteriori e avanzare utilizzando sempre le 4 ruote motrici.
- La modalità SPORT più dinamica grazie all'effetto "boost" del motore elettrico.
La modalità ‘Sport’ favorisce la reattività e il dinamismo utilizzando al massimo il motore elettrico, a supporto del motore termico.
Selezionando la modalità SPORT -con il comando sulla console centrale- si sceglie un funzionamento dinamico dell’auto, privilegiando l’utilizzo della potenza elettrica.
Questa modalità propone una taratura specifica del pedale dell’acceleratore, per ottenere le migliori prestazioni possibili. L’inserimento delle marce del cambio manuale pilotato è più rapido, favorendo il dinamismo; i rapporti vengono mantenuti più a lungo, ritardando il passaggio a quello superiore.
Questa modalità regala al veicolo dotato di tecnologia Hybrid4 le prestazioni migliori in termini di accelerazione o ripresa e permette la massima potenza (200 CV) sommando i motori termico ed elettrico.
L’apporto elettrico ai cambi di marcia è lo stesso della modalità AUTO.
La modalità SPORT autorizza lo spegnimento del motore termico con veicolo fermo, ma lo riavvia immediatamente per ottenere il massimo della potenza nel minor tempo possibile.
RECUPERO DELL'ENERGIA - RICARICA DEL PACCO BATTERIE
Il pack batteria è destinato ad alimentare esclusivamente il motore elettrico del sistema Hybrid4 che dispone di una capacità totale di 1,2 kWh. La tecnologia dell pack batteria è al Nichel-Metal-Idruro.
Il pack batterie è composto da 168 celle che funzionano ad una tensione compresa tra 150 e 270 V. L’intensità fornita in modalità 100% elettrica è di 5,5 Ah, con la possibilità di percorrere, utilizzando solo energia elettrica e con batterie completamente cariche, una distanza nell’ordine dei 4 km.
Queste batterie possono generare un picco di potenza di 31 kW per assicurare la rigenerazione in frenata e la funzione "boost" in modalità SPORT Mode.
Per quanto riguarda il sistema di raffreddamento, il pack viene tenuto sotto controllo temperatura da un sistema di ventilazione d’aria integrato, comune al sistema di climatizzazione dell’abitacolo.
Il pacco batterie alta tensione si ricarica in due modi:
- durante il funzionamento del motore termico;
- quando il veicolo è in fase di decelerazione o frenata.
Il recupero d’energia, quando non si preme il pedale dell’acceleratore o in frenata, può arrivare al valore massimo di 34 kW, con una decelerazione naturale di circa 1m/s2, rispetto allo 0,2 – 0,3 m/s2 di una motorizzazione tradizionale.
Questo recupero d’energia senza assorbimento contribuisce a ridurre i consumi del sistema Hybrid4.
Il secondo vantaggio di questa modalità di ricarica è il freno motore superiore, funzionale per la durata del sistema frenante.
La ricarica delle batterie è pilotata dal sistema di controllo elettrico e la durata della ricarica dipende, ovviamente, dall’utilizzo del veicolo.
IL SISTEMA STOP&START
Il sistema Stop&Start è analogo a quello montato sui modelli e-HDi dei PSA.
La specificità di questo alternatore-motorino d’avviamento sta nelle prestazioni che fornisce. La sua potenza è di 8 kW con coppia massima di 52 Nm. Per azionare il motore viene usata una cinghia di trascinamento.
La demoltiplicazione è di 2,9 a 1.
In modalità 4 ruote motrici tutta la potenza fornita dall’alternatore-motorino d’avviamento può essere trasmessa alle ruote posteriori mediante il dispositivo di controllo.
Questa particolarità consente un funzionamento permanente in modalità 4WD, anche quando le batterie di trazione (pack batterie) non lo permettono più.
In considerazione della potenza fornita, il sistema Stop&Start non dispone della funzione e-Booster.
In caso di necessità, la struttura "by wire" permette d’incanalare l’energia prodotta da quest’ultimo verso il motore elettrico posteriore.
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