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Tecnica

pubblicato il 2 marzo 2010

Ferrari HY-KERS, l’ibrido del Cavallino

Su base 599 Fiorano un dimostratore con la tecnologia del futuro

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La prima Ferrari ibrida è neroverde, si chiama HY-KERS e sceglie il Salone di Ginevra per presentarsi e anticipare quella che sarà la tecnologia utilizzata dal Cavallino per diminuire la sete e le emissioni dei propri motori senza compromettere il carattere e le prestazioni delle sportive più famose nel mondo.

Basata evidentemente su una 599 GTB Fiorano, la HY-KERS ha tuttavia molto poco a che fare con la tecnologia KERS usata fino allo scorso anno in Formula 1, ma ha un sistema full-hybrid composto dal V12 6 litri che eroga 620 CV e 608 Nm accoppiato ad un motore elettrico da 80 kW (109 CV) e 150 Nm, fornito dalla Marelli, che pesa circa 40 kg ed è raffreddato a olio. È sistemato nella parte posteriore del cambio a doppia frizione a 7 rapporti (Getrag) e collegato, attraverso una frizione supplementare, a uno dei due alberi primari di cui quest'ultimo è composto. Ad alimentare il motore elettrico ci sono due batterie SAFT (partner della Ferrari anche in Formula 1) agli ioni di litio le cui celle di tipo prismatico consentono di avere una struttura piatta e di essere sistemate sul fondo della vettura in corrispondenza dei sedili e protette dal fondo piatto sagomato. Pesano circa 60 kg, la loro capacità complessiva è di 3 kW/h e il sistema di controllo Bosch provvede a mantenerne la carica tra l'80% e il 30% oltre a regolare l'intervento del motore elettrico in base a molteplici parametri come il rapporto innestato del cambio, la posizione del pedale acceleratore e persino l'aderenza.

Si tratta di un sistema ibrido modulare il cui peso totale è dunque di circa 100 kg con l'aggiunta di oltre 100 cv perché l'obiettivo dei progettisti a Maranello è aggiungere per ogni chilogrammo in più almeno un cavallo. L'aggravio è però bilanciato dall'eliminazione sia del motorino d'avviamento sia della batteria e dall'abbassamento del baricentro. Il motore elettrico ha essenzialmente quattro funzioni: dare un contributo di potenza e coppia quando vengono richieste le massime prestazioni, riavviare il motore dopo le soste, recuperare l'energia in rilascio e frenata e soprattutto consentire la marcia ad emissioni zero per 5-6 km. Per questo motivo, tutti quei servizi collegati al motore (servosterzo, servofreno, climatizzatore) sulla HY-KERS sono dotati di pompa elettrica. Le prestazioni per ora sono state verificate solo al banco, ma la Ferrari dichiara che il tempo di accelerazione da 0 a 200 km/h si abbassa da 11 secondi netti a 10,4 mentre in ripresa il progresso oscilla tra il 5% e il 10%. Ma è nei consumi e nelle emissioni che il vantaggio diventa macroscopico toccando il 35%, soprattutto in città, situazione nella quale una sportiva come la Fiorano, dotata di un motore capace di girare oltre 8.000 giri/min, soffre maggiormente.

L'idea di Ferrari è dunque far marciare a emissioni zero le proprie vetture guadagnando quanto possibile proprio nel ciclo urbano e dare prontezza ed efficienza nei transitori ai bassi-medi regimi, quando il V12 non è ancora in grado di esprimere il proprio meglio. I progettisti di Maranello hanno però in mente un ibrido che sfrutti la parte elettrica in modo "sportivo". Oltre a fornire un contributo di spinta, con la parte elettrica si potrebbe, ad esempio, appiattire la curva di erogazione di coppia del motore a combustione interna o sostituire il controllo di trazione, ora basato sui freni e che invece potrebbe diventare attivo sfruttando le coppie attive e passive del motore alimentato ad elettroni. Si pensa anche a un paio di posizioni per il "manettino" tra cui una per la guida ecologica e uno invece per guidare con il massimo della spinta del motore elettrico.

Purtroppo, per fare tutto questo non ci sono ancora componenti idonei e, considerando che l'ibrido è costoso già per prodotti molto più di massa, la Ferrari prevede che ci vorranno 3-5 anni per mettere su strada un ibrido sportivo degno del Cavallino per il quale sta lavorando anche il reparto di Formula 1 che ha appreso preziose esperienze nella stagione 2009 a proposito della gestione dell'energia elettrica. Gli ingegneri ci tengono però a sottolineare che non vedono una Ferrari elettrica ma, allo stesso tempo, che l'elettrificazione farà parte delle Ferrari del futuro e che l'ibrido non sarà un accessorio, ma il modo nel quale le vetture di Maranello manterranno la loro essenza sportiva nel rispetto delle legislazioni di tutto il mondo.

Nel frattempo, ulteriori progressi ci saranno con l'iniezione diretta, i miglioramenti al processo di combustione e anche con la disattivazione selettiva dei cilindri la quale, insieme al downsizing, dovrebbe portare un ulteriore 10-15% di risparmio. Ulteriori vantaggi si attendono anche dai progressi nell'aerodinamica, che sulle Ferrari è migliorata nell'efficienza del 20% negli ultimi 5 anni, nel contenimento dei pesi e negli pneumatici la cui resistenza al rotolamento è scesa del 4% in 3 anni. Tutto questo ha portato, secondo la Ferrari, a un miglioramento dell'efficienza delle proprie vetture del 30%, in linea con il piano quinquennale avviato nel 2007 che fissa al 40% l'obiettivo finale. Intanto dal mese di marzo la California avrà il sistema stop&start che porterà a un miglioramento per consumi ed emissioni di CO2 che oscilla tra il 5% nel ciclo medio e il 10% in quello urbano.

Autore: Nicola Desiderio

Tag: Tecnica , Ferrari


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