PROGETTO VEICOLI INNOVATIVI A RIDOTTE EMISSIONI PER IL TRASPORTO URBANO MERCI & PERSONE

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1 ! PG VC VV P P U C & P stituto di struzione uperiore "a Vinci - e Giorgio" - anciano, 06 maggio 2014

2 ü VC VV P P U C & P

3 V G PCFC biettivi: P viluppare un CV di nuova generazione, basato sul modello F uovo ucato, destinato al mercato dei veicoli trasformati. viluppo di un sistema avanzato di power-train che consentirà una modalità di uso "bimodale" del veicolo grazie ad una architettura che integri la normale propulsione endotermica con una propulsione elettromeccanica Principali risultati attesi e ricadute: P isposta alle richieste di mercato e a vincoli sempre più stringenti in termini di emissioni. P ealizzazione di un power-train "bimodale Coerenza del progetto con le direttrici del P: P VZ P: llestimenti e trasformazioni veicoli commerciali e multienergy

4 PG VC VV P P U C & P nizio: 26/05/2011 Fine prevista: 25/05/2014 PCP V P P Partner! uolo nel progetto! udget [ ]!...! Università dell quila! Progettazione lettro-motoassale Progettazione Chassis ystem Progettazione ody ystem ssemblaggio Veicolo! Progettazione dell elettronica di controllo del motore ausiliario! ! ! ydera! efinizione dell architettura /! ! lesa! Comunicazione e diffusione dei risultati! !! perimentazione veicolo! !

5 ove siamo ttività realizzate e future Principali attività (WP) realizzate: P efinizione dell architettura veicolo; P efinizione dell architettura /; P Progettazione logiche di controllo; P Progettazione chassis system; P Progettazione ody ystem ttività future: P ovrà essere terminata la realizzazione dell elettro-motoassale e del power-train elettrico Cestelli batterie lettromotoassale

6 CHU Veicolo commerciale leggero evoluto con anima ecologica Carrozzeria ü Unibody: come nel veicolo di normale produzione con componenti specifici otorizzazione ü razione anteriore: otore 2.3 F1 Gasoline/iesel - rasmissione manuale automatizzata con 6 marce e retro - Cambio manuale meccanico in alternativa ü razione posteriore: propulsione elettrica - potenza nominale: 60 kw - potenza di picco: 90 kw elaio ü ospensioni anteriori: come nel veicolo di normale produzione ü ospensioni posteriori: 4W ü istema frenante: 4 freni a disco e frenata elettrica a recupero energetico ü ctive stability control: utilizza il sistema di normale produzione ü ifferenziale posteriore: rapporto finale di 1:13, coppia massima 2000 m ü istema di accumulo: 3 livelli di energia (13, 26 e 39 kwh) Pneumatici ü nteriori: ultragreen (bassa resistenza di rotolamento) ü Posteriori: ultragreen ecnologie adottate ü atterie: litio polimeri ptional aggiuntivi ü Cicalino retromarcia ü Cicalino aree pedonali

7 CHU lettrica/lettronica efiniti i requisiti funzionali e di prestazione di tutti i macro-componenti della architettura elettrica/ elettronica e del software di gestione: Ø il attery Package (P), sistema di accumulo della energia elettrica costituito da una pluralità di celle in tecnologia itito-ione-polimero di energia non inferiore ai 12 kwh; Ø il attery anagement ystem (), elettronica di controllo e diagnostica del pacco batteria, costituito da un'unità centrale (master) e unità periferiche (slave) connesse con architettura distribuita attraverso il C bus. Ø il Power ox (P), unità di distribuzione della energia elettrica a bordo veicolo comprensiva delle sicurezze elettriche e alimentata dal sistema di ricarica da rete di potenza elettrica a 3 kw; Ø l'lectric Power rain (Pr), unità di trazione costituita da un motore elettrico trifase alimentato da inverter accoppiato ad un riduttore meccanico con funzione di differenziale integrata; Ø l'uxiliary otor ystem () sistema di azionamento dei servizi ausiliari, introdotto per consentire, anche a motore termico spento, il trascinamento di tutti gli ausiliari elettromeccanici presenti sul veicolo. Ø il Vehicle anagement Unit (VU), centralina che provvede alla gestione complessiva del veicolo bimodale integrando le funzioni base del veicolo endotermico; il software di gestione implementerà le logiche di controllo dei modi di funzionamento del veicolo secondo le tre modalità previste dal programma: convenzionale, elettrica, ibrida.

8 PGZ - ono state esaminate e valutate tre soluzioni: ospensione posteriore 4W a ponte rigido (con l obiettivo di massimizzare la portabilità in quanto è una soluzione già adottata sul veicolo in studio). ospensione posteriore 4W -K (per l ottimizzazione del layout veicolo: integra batterie ed elettronica). ospensione posteriore specifica per 4W bilink (per ottimizzazione manovrabilità e comfort). a scelta è caduta su di uno schema e ion senza arra Panhard, con elettro-motoriduttore fissato a scocca ed assale rigido con balestre progettato in modo da permettere lo scuotimento della sospensione mantenendo le dovute luci verso il motoriduttore.

9 PGZ C C U ü attività di sviluppo dell architettura del veicolo bimodale ha portato all introduzione di un sistema di azionamento per servizi ausiliari. ü o scopo è la movimentazione, nel modo di funzionamento con trazione elettrica, dei servizi ausiliari del veicolo: ü compressore dell impianto di climatizzazione, ü pompa di alimentazione del servo-sterzo, ü alternatore. ü 'azionamento, progettato e sviluppato presso l'università dell'quila, è composto da un servo- motore brushless trifase ad elevato rendimento alimentato da inverter con controllo vettoriale. ü l servo-motore elettrico sarà installato direttamente sul giro cinghia del motore termico e accoppiato ad una puleggia motore con funzione di ruota libera. nverter otore brushless ervo-motore in prova al banco freno nei laboratori U

10 PGZ Y PCK CH e tecnologie applicate nella realizzazione di questo modulo sono: Ø tecnologie di trasformazione low volumes per rendere sostenibile economicamente la trasformazione; Ø tecniche innovative di integrazione della macchina elettrica per ottimizzarne pesi e dimensioni; Ø tecnologie di montaggio e testing del gruppo pre-assemblato; Ø nuovi materiali (acciai di nuova generazione ad alto contenuto di carbonio) per l ottimizzazione di pesi, dimensioni e costi compatibilmente con le severe condizioni di utilizzo e ambientali. stata adottata una semplificazione della struttura che consenta la realizzazione di diverse configurazioni del veicolo (distribuzione merci/ minibus). Cestelli pacchi batteria per 8 batterie -ion oluzione con batterie orizzontali Verifiche interferenza e angoli - pompaggio giunto

11 GG VC Consiste nello studio definitivo del packaging e del layout del veicolo e nell allestimento dello stesso secondo quanto progettato. Cestelli batterie lettro-motoassale ayout definitivo del veicolo con i componenti posizionati e disegnati in base agli studi effe

12 GG VC Veicolo in allestimento nelle officine anisi Particolari meccanici relativi all assale prima di essere montati sul veicolo.

13 GG VC ssemblaggio dei particolari di supporto batterie

14 FZ F UC -4W odalità operative ü brido: motore termico è acceso al 100% del tempo ed il sistema elettrico ricarica le batterie ad un massimo di 5kW ü Puro lettrico: selezionabile dall'utente, motore termico normalmente spento, si accende in modo automatico quando il veicolo raggiunge la velocità massima. ü 4x4: contributo di coppia all asse posteriore in caso di necessità selezionabile dall utente. Caratteristiche ü asse: <200 kg di incremento nella configurazione energetica base (4 moduli batterie) <400 kg di incremento nella configurazione energetica massima (12 moduli batterie) ü Vano di carico: nvariato, il sistema è installato sotto il pianale compatibile con le diverse carrozzerie e passi Prestazioni ü odalità elettrica: massima velocità 70 km/h ü Funzione 4x4 : inseribile dall utente, attiva fino a 25 km/h ü Frenata a recupero: attiva in frenata e in marcia endotermica per ricaricare le batterie ü utonomia in puro elettrico: da 40 a 120 km in ciclo C101 a seconda della configurazione energetica ü icarica: da rete elettrica, tempo di ricarica all 80% in configurazione energetica base: 4 ore con ricarica normale (3kW), 1,5 ore con ricarica rapida (9kW) ü iduzione emissioni: fino al 40% secondo regolamento C101 Furgone lastrato axi Passo medio etto alto

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16 GZ P Z ng. ntonio i unzio irettore Generale... srl