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Il motore a idrogeno BMW raggiunge i massimi livelli di efficienza

Specialisti di BMW, della HOERBIGER, del Politecnico di Graz e della HyCentA ottengono la massima efficienza per un motore a combustione interna alimentato ad idrogeno destinato ad un'auto per il trasporto passeggeri (Questa versione sostituisce la precedente già pubblicata)

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Specialisti di BMW, della HOERBIGER, del Politecnico di Graz e della HyCentA
ottengono la massima efficienza a livello mondiale per un motore a combustione
interna alimentato ad idrogeno destinato ad un'auto per il trasporto passeggeri


Monaco.Il BMW Group Forschung und Technik (FIZ), in collaborazione con
ricercatori a Graz e Vienna (Austria) impegnati nel progetto H2Bvplus, è
riuscito a sviluppare un motore a idrogeno monovalente caratterizzato da una
geometria tipica dei motori diesel e da una tecnologia con iniezione diretta
progressiva di H2 ad alta pressione, raggiungendo le efficienze del 42 percento
dei migliori motori turbodiesel. Partner nel progetto, che è sponsorizzato dal
Ministero austriaco dei trasporti, dell'innovazione e della tecnologia (BMVIT),
sono l'Istituto per i motori a combustione interna e per la termodinamica del
Politecnico di Graz, la HyCentA Research GmbH di Graz, nonché la HOERBIGER
ValveTec GmbH di Vienna.

"Alla luce della limitata disponibilità dei carburanti di origine fossile e del
sempre crescente impatto delle emissioni nocive sull'ambiente - ha detto il
Professor Dr. Raymond Freymann, Amministratore Delegato della BMW Forschung und
Technik GmbH - siamo convinti che il motore a combustione interna di idrogeno
assumerà una posizione importante nella gamma dei futuri prodotti e concetti di
propulsione alternativa. Contribuirà in maniera significativa alla salvaguardia
della mobilità individuale allo stesso elevato livello che il cliente si
aspetta".

Il sistema di combustione di recente sviluppo unisce i punti di forza dei
concetti di accensione a scintilla e diesel, utilizzando al contempo le
proprietà favorevoli di combustione dell'idrogeno per ottenere un'efficienza
che, in parte, supera anche quella dei più avanzati motori turbodiesel. Nel
fare ciò, gli ingegneri hanno basato il loro lavoro sul progetto congiunto EU
HyICE, durante il quale le potenze specifiche massime fino a 100 kW per litro
di cilindrata sono state dimostrate per un processo di combustione di idrogeno
con accensione a scintilla.

Ingegneri del BMW Group Forschung und Technik hanno sviluppato una nuova
testata per il funzionamento a idrogeno basata su un motore diesel di
produzione. La camera di combustione del motore è stata configurata
congiuntamente da BMW e dal Politecnico di Graz con l'utilizzo di simulazioni
numeriche del flusso.
La HOERBIGER ValveTec GmbH ha progettato gli iniettori ad alta pressione per l'
iniezione diretta dell'idrogeno nella camera di combustione a pressioni anche
di 300 bar. Questi iniettori sono stati provati e calibrati presso l'Hydrogen
Center Austria, che ha anche fornito le infrastrutture per l'idrogeno. Prove
estensive sui banchi dell'Istituto per i motori a combustione interna dell'
Università tecnologica di Graz hanno dimostrato che la soluzione ideale è
costituita da una combinazione dei sistemi di accensione a scintilla e di
combustione diesel con accensione in superficie per mezzo di una candela a
incandescenza e della relativa combustione stratificata.

Di conseguenza, può essere coperto l'intero ventaglio di mappature
caratteristiche del motore di una tipica auto per trasporto passeggeri,
raggiungendo un'efficienza del 43 percento. I vantaggi connessi sono
rappresentati da un aumento della potenza specifica e da una riduzione dei
consumi. Malgrado la fase iniziale di sviluppo, questo sistema di combustione
raggiunge valori di efficienza dei più performanti motori turbodiesel
attualmente in commercio, che fanno registrare un'efficienza massima del 42
percento. Dal momento che il calore dei gas di scarico dei motori a combustione
interna può essere ben utilizzato, grazie alle elevate temperature generate,
ulteriori aumenti di efficienza complessiva saranno possibili in futuro come
risultato dello sfruttamento di questo calore.

La BMW Forschung und Technik GmbH (FIZ) è una società controllata al 100% da
BMW AG ed è stata responsabile della ricerca nell'ambito del BMW Group fin dal
2003. I suoi settori di competenza riguardano la tecnologia del veicolo,
CleanEnergy (tecnologia di propulsione a idrogeno), EfficientDynamics (gestione
intelligente dell'energia/sistemi alternativi di propulsione), ConnectedDrive
(assistenza alla guida/sicurezza attiva) e ITDrive (tecnologia IT e di
comunicazioni). La sua indipendenza legale come società a responsabilità
limitata garantisce libertà creativa e massima flessibilità. L'accesso globale
a nuove tendenze e tecnologie viene assicurata da una rete internazionale
consolidata con filiali negli USA (Palo Alto, CA e Clemson, SC), Giappone
(Tokyo), nonché con uffici di collegamento in Francia con Eurécom (Sophia
Antipolis) ed in Germania (Saarbruücken) con il Centro di ricerca tedesco per l'
intelligenza artificiale (DFKI GmbH).

La HOERBIGER ValveTec GmbH è una società della Divisione soluzioni motori del
HOERBIGER Group. La HOERBIGER è attiva in tutto il mondo come attore di primo
piano nelle tecnologie della compressione, dell'automazione e della
propulsione. Le sue attività si concentrano in prevalenza su componenti chiave
e servizi per compressori, motori a gas, macchinari turbo, sistemi idraulici e
tecnologia piezo per veicoli e per macchine utensili, nonché componenti e
sistemi per il funzionamento di cambi e frizioni nelle trasmissioni di veicoli
di ogni genere.
L'obiettivo principale dell'Istituto per i motori a combustione interna e per
la termodinamica del Politecnico di Graz è quello di portare avanti ricerca ed
insegnamento innovativo internazionalmente riconosciuto nei campi correlati
dell'energia, del motore, del trasporto e dell'ambiente; l'intento è anche
quello di contribuire in particolare alla soluzione di problemi ambientali.
Nell'ambito della sezione "Sistemi innovativi di combustione", vengono
sviluppati nuovi processi di combustione non soltanto per carburanti
convenzionali, ma anche per carburanti alternativi (per es., gas naturale) e
per vettori di energia alternativi (per es., l'idrogeno), che stanno diventando
sempre più importanti. In genere, queste attività di ricerca sono dirette a
tutti gli obiettivi importanti come la massima efficienza e densità di potenza,
nonché alle minime emissioni.

L'HyCentA (Hydrogen Center Austria) promuove l'utilizzo dell'idrogeno come
vettore di energia rigenerativa. Con il suo centro prove e la prima stazione di
rifornimento di idrogeno in Austria, l'HyCentA funge da baricentro e
piattaforma di informazione per la ricerca orientata all'idrogeno e per le
attività di sviluppo.

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I dati si riferiscono ad un veicolo con configurazione base effettuata in Germania ed il range indicato considera le dimensioni diverse delle ruote e degli pneumatici selezionati.

I valori sopra indicati sono già stati determinati sulla base del nuovo Regolamento WLTP (Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Procedure) e sono riportati in valori equivalenti NEDC al fine di garantire il confronto tra i veicoli.

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