Bosch, sistemi di propulsione efficienti per i veicoli commerciali

Bosch è impegnata nello svolgere un ruolo chiave per il raggiungimento della neutralità climatica per tutti i tipi di veicoli. Per centrare quest’obiettivo l’azienda tedesca sta sviluppando una gamma di sistemi di propulsione efficienti. Dai motori a combustione ai sistemi elettrici fino alle fuel cell. L’azione per il clima applicata al trasporto su strada impone una grande offensiva tecnologica.

In particolare, i veicoli commerciali presentano un’ampia varietà di requisiti in fatto di sistemi di propulsione. In quanto le emissioni di CO2 si differenziano significativamente a seconda del profilo di guida, del peso e della distanza da percorrere. Per soddisfare le richieste della UE, entro il 2030 le emissioni di CO2 dovranno essere drasticamente ridotte sia per i veicoli commerciali leggeri, sia per gli automezzi pesanti.

Secondo il Forum Internazionale dei Trasporti (FIT – ITF), la circolazione delle persone aumenterà di circa il 50% a livello globale. Considerando il periodo tra il 2015 e il 2030. Entro il 2050 poi, oltre sei miliardi di persone vivranno nelle megalopoli. Con conseguente aumento del traffico urbano, destinato a triplicarsi. Inoltre, il crescente fenomeno del commercio online alimenterà ulteriormente la congestione nei centri delle città. Una maggiore densità della popolazione, unita all’aumento del traffico, comporterà un peggioramento della qualità dell’aria. Per questo, Bosch si impegna a garantire una mobilità ottimale migliorando, nel contempo, la qualità dell’aria che respiriamo.

400 milioni nella mobilità a zero emissioni

Ogni anno, Bosch investe circa 400 milioni di euro nella mobilità a zero emissioni. Per raggiungere questo obiettivo, l’azienda punta a un sistema di propulsione misto composto da motori a combustione ad alta efficienza e motori elettrici all’avanguardia.

Nel 2030, tre quarti dei nuovi veicoli saranno ancora dotati di motore tradizionale, alcuni supportati dal sistema a 48 volt o un ibrido plug-in. Per questo motivo, Bosch sta rendendo più efficiente non solo il motore diesel, ma anche il motore a benzina. Gli ultimi sviluppi prevedono modifiche al motore e un moderno trattamento dei gas di scarico per ridurre le emissioni di particolati dei motori a benzina fino a un livello del 70% inferiore rispetto allo standard Euro 6d, anche in condizioni di guida reali.

Emissioni minime delle polveri derivanti dalle frenate

Bosch vuole anche ridurre al minimo le emissioni delle polveri derivanti dalle frenate. In quest’ottica, sono stati sviluppati gli iDisc, che generano solo il 10% di polvere dei freni rispetto alle quantità prodotte da un normale freno a disco, e il sistema a frenata rigenerativa, che può ridurre la polvere dei freni di oltre il 95% nei veicoli elettrici.

Prodotti con l’aiuto di energia rinnovabile, i carburanti sintetici rinnovabili possono rendere i motori a combustione neutri dal punto di vista della CO2. Oltre al vantaggio della riduzione delle emissioni, i carburanti sintetici consentono inoltre di ridurre praticamente a zero la produzione di fuliggine, con conseguente taglio dei costi delle tecnologie di trattamento dei gas di scarico. Considerando l’elettromobilità, Bosch ha un portfolio più ampio rispetto ad altre aziende: dalle biciclette ai veicoli commerciali e dalla ibridizzazione a 48 volt al sistema di propulsione completamente elettrico. Bosch punta a raggiungere la leadership di mercato con la sua batteria da 48 volt e ha avviato una collaborazione a lungo termine con l’azienda cinese Contemporary Amperex Technology Co. Limited (CATL).

Inoltre, Bosch porta avanti l’industrializzazione del sistema fuel-cell: sta sviluppando il componente centrale del sistema di propulsione, la pila, insieme a Powercell, e ha in programma il lancio per il 2022.

Silenzioso in città: sistemi di propulsione elettrica Bosch per i veicoli commerciali

È difficile immaginare le strade della città senza i veicoli per le consegne dei privati e delle attività commerciali. In tal senso, diventano particolarmente interessanti i sistemi di propulsione eCityTruck di Bosch, silenziosi e a zero emissioni locali.

Tali sistemi sono composti dall’e-axle, che combina il motore elettrico, l’elettronica di potenza e la trasmissione in un’unità compatta, e da un modulo di trazione elettrico (senza la trasmissione). Tale soluzione può essere configurata per i veicoli commerciali leggeri fino a 7,5 tonnellate e, a seconda della batteria, consente un’autonomia fino a 200 km.

Ciò significa che la maggior parte dei percorsi di consegna lunghi meno di 80 km al giorno possono essere agevolmente svolti con una singola carica. “Con eCityTruck, il sistema di propulsione elettrico diventa economico, compatto ed efficiente”, spiega Uwe Gackstatter, Presidente della divisione Bosch Powertrain Solutions. In questo modo, Bosch rende i furgoni elettrici pronti per un’ampia diffusione.

Alimentazione a batteria anche sulle strade extraurbane

Elettrificazione economica per i mezzi da 7,5 a 26 tonnellate. Bosch porta l’elettrificazione dei veicoli commerciali anche oltre i confini cittadini. Per esempio, l’azienda offre sistemi di propulsione eRegioTruck per i camion di medio e grande tonnellaggio, oltre che per gli autobus extraurbani e casi d’uso speciali. Il sistema di propulsione svolge un ruolo decisivo nel rendere il traffico regionale, nel raggio di 250 km, il più economico ed efficiente possibile. Inoltre, lo fa con rumorosità ridotta e zero emissioni locali.

Il motore elettrico, l’inverter e l’unità di controllo veicolo (Vehicle Control Unit) fanno parte di questa soluzione. A seconda della topologia, il motore elettrico compatto può essere un’unità elettrica separata, oppure un componente attivo integrato nell’assale rigido.

Coprire le distanze con efficienza

I sistemi di propulsione Bosch per le lunghe tratte e i carichi pesanti

A causa dell’elevato chilometraggio e del carico trasportato, il potenziale di riduzione di CO2 dei veicoli che percorrono lunghe tratte è particolarmente rilevante. Per le esigenze dei singoli clienti in tutto il mondo, Bosch offre il sistema di propulsione giusto, che sia alimentato a diesel, a metano, a batteria o a fuel cell. Inoltre, Bosch attualmente sta sviluppando la tecnologia dei motori a idrogeno. I motori disponibili oggi e le architetture di veicolo esistenti formano già una base solida per lo sviluppo di questo approccio.

Sistemi di propulsione eDistanceTruck

Come potranno in futuro gli automezzi da 40 tonnellate percorrere più di 1.000 chilometri in modalità elettrica? La chiave è nei sistemi di propulsione eDistanceTruck, che comprendono l’idrogeno e le trazioni ibride. Nello specifico, il sistema fuel cell si rivela particolarmente interessante perché consente di combinare lunghe percorrenze e tempi di rifornimento brevi e, se l’idrogeno utilizzato proviene da fonti rinnovabili, consente di raggiungere la neutralità climatica. Bosch offre varie soluzioni di sistemi fuel cell che soddisfano le esigenze dei clienti in tutto il mondo sia per quanto riguarda la pila, il componente centrale del sistema di propulsione, sia per quanto riguarda i singoli componenti o l’intero sistema per i veicoli commerciali.

Grazie al design compatto, le soluzioni sono facili da integrare nelle piattaforme veicolo esistenti. Attualmente, Bosch sta collaborando con la startup Powercell per sviluppare la tecnologia fuel cell e renderla disponibile in serie. La produzione su vasta scala delle pile a combustibile sarà avviata nel 2022, mentre nel 2023 sarà lanciato l’intero sistema fuel cell. Inoltre, Bosch sta collaborando con altre aziende nell’ambito del progetto H2Haul finanziato dalla UE, per la creazione di una piccola flotta di autocarri a celle a combustibile e la loro messa su strada.

Componenti Bosch per i sistemi di propulsione a metano

Nelle aree con una infrastruttura ben sviluppata di stazioni di rifornimento di gas metano, i sistemi a metano di Bosch offrono una valida alternativa ai carburanti tradizionali per le lunghe percorrenze. Rispetto ai carburanti tradizionali, il gas metano produce meno CO2 e particolati e offre vantaggi economici in molti Paesi, a seconda dei prezzi locali del carburante. Bosch vanta un portfolio completo di tecnologia per il gas metano per differenti tipologie di veicolo.

Tecnologia diesel Bosch

Il motore diesel è il sistema di propulsione predominante per i veicoli commerciali e rimarrà l’opzione preferita per il prossimo futuro. Nessun altro motore a combustione viene impiegato in tanti modi diversi. Tra i vantaggi che offre, vi sono l’elevata efficienza e convenienza, oltre alle comprovate affidabilità dei motori. Il portfolio diesel di Bosch comprende componenti per l’iniezione e l’alimentazione del carburante, la gestione del motore e dell’aria e il trattamento dei gas di scarico. L’azienda li ha testati anche per l’utilizzo con carburanti sintetici. Infatti, lo sviluppo di questo tipo di alimentazione non si ferma. Bosch e il produttore cinese di motori Weichai Power hanno aumentato per la prima volta l’efficienza dei motori diesel dei veicoli commerciali fino al 50%, un vero traguardo se si pensa che il valore massimo per gli autocarri fino ad oggi era del 46%.

“Questo dimostra che Bosch migliora sistematicamente le sue applicazioni diesel per le attività su strada e off-highway”, sottolinea Gackstatter. Una caratteristica del nuovo motore è il sistema common-rail modulare di Bosch per i veicoli commerciali con una pressione di iniezione fino a 2.500 bar. L’impianto assicura una perfetta alimentazione e iniezione di carburante e può essere configurato per i motori fino a 8 cilindri.

A seconda delle esigenze, il sistema può durare fino a 1,6 milioni di chilometri e 15.000 ore nelle applicazioni off-highway. Inoltre, il trattamento dei gas di scarico tramite iniezione di urea nel sistema Bosch SCR (riduzione catalitica selettiva) a doppia iniezione aiuta a ridurre ulteriormente le emissioni dei veicoli diesel e a renderli più economici in termini di utilizzo di risorse. L’urea viene iniettata in un convertitore catalitico vicino al motore e in un altro posizionato più lontano. Il sistema risponde in modo flessibile alle condizioni di guida, come i cicli di carico elevati o ridotti o agli avvii a freddo e può così ridurre efficacemente l’emissione di ossidi d’azoto. È anche progettato per un ridotto consumo di carburante.

Completamente connessi

L’Internet delle cose (IoT) nel sistema di trazione per tempi di sviluppo più brevi e risoluzione dei problemi più rapida 
Bosch connette i sistemi di trazione e offre servizi basati su cloud per l’intero ciclo di vita del veicolo. Un esempio di questo tipo di applicazione dell’IoT è la validazione online dello sviluppo su larga scala. Questo processo trasferisce i dati del sistema di propulsione dai veicoli connessi.

L’analisi remota rende possibile il monitoraggio e la valutazione di diverse applicazioni contemporaneamente, consentendo di rilevare i difetti del sistema di trazione in fase iniziale. In questo modo si riduce il tempo di sviluppo e si migliora ulteriormente l’affidabilità dei sistemi nei veicoli prodotti in serie. Altre applicazioni dell’IoT per i veicoli prodotti in serie consentono di eliminare i guasti imminenti di singoli componenti tramite algoritmi appositamente sviluppati e prevenire così efficacemente i tempi di inattività.