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HYbrid Propulsion for Electric Realignment

  • Abstract

    Il progetto HYPER intende introdurre nel settore della propulsione su strada tecnologie innovative per la “propulsione ibrida” di supporto al passaggio al “full electric”. L’obiettivo di HYPER è quello di sviluppare delle soluzioni tecnologiche coerenti con la sostenibilità ambientale, in termini di riduzione del carbon footprint dei veicoli, al fine di soddisfare il bisogno dell’individuo di muoversi ed essere accolto negli spazi urbani e extraurbani, ma anche di assicurare il transito a risorse e a merci, quindi garantire la connessione tra territori.

  • Descrizione

    HYPER introdurrà, nel settore della propulsione su strada, tecnologie di transizione verso la propulsione ibrida di supporto alla transizione full electric. L’idea progettuale si basa sull’ottimizzazione dei componenti ausiliari del motore e del veicolo per la riduzione degli assorbimenti di potenza e per favorire l’elettrificazione degli stessi. Con questi risultati sarà possibile dare seguito allo sviluppo di un sistema di “thermal management” delle numerose esigenze termiche del motore e del veicolo, riuscendo a ridurre in modo significativo le emissioni di CO2 e di specie inquinanti primarie.

  • Approfondimento tecnico

    Elementi caratterizzanti il progetto che rappresenteranno innovazioni assolute in ambito internazionale sono:

    1. Sviluppo di pompe di raffreddamento principali del motore il cui rendimento sia sostanzialmente indipendente dalla velocità di rotazione, basate sull’uso di macchine rotative volumetriche al posto delle attuali ed universalmente utilizzate macchine centrifughe. Le attuali tecnologie di pompe hanno rendimenti medi sui cicli urbani o nelle reali condizioni di funzionamento molto ridotti (0.2-0.3) e tali permangono anche nel caso di trascinamento elettrico (necessariamente a velocità variabile). La tecnologia delle pompe rotative volumetriche è una novità assoluta di settore ed aumenta il rendimento medio del 50-70%;
    2. Sviluppo di pompe elettriche caratterizzate da velocità di rotazione non convenzionali (6000-7000 RPM) e da elevati rendimenti di conversione, onde ridurre le dimensioni, i pesi e favorire il loro alloggiamento ottimale nel vano motore che non pregiudichi la funzionalità e l’assorbimento di potenza. Le pompe sul mercato, infatti, vengono solitamente installate all’interno del basamento motore, sacrificando i rendimenti e la piena funzionalità. La riduzione delle dimensioni (conseguente all’aumento della velocità di rotazione realizzato tramite motori elettrici) consentirà di ridurne le dimensioni e un alloggiamento che rispetti la piena funzionalità delle stesse;
    3. Sviluppo di motori elettrici ad alta velocità di rotazione (6000-8000 RPM) per il trascinamento degli ausiliari in una fascia di potenza < 3-4 kW a riluttanza commutata o sincroni a riluttanza con e senza magneti permanenti (neodimio) ma senza il ricorso alle terre rare che rappresentano un fattore di dipendenza geopolitica. Detti motori saranno dotati di una piattaforma di controllo flessibile in grado di adattarsi alle varie configurazioni motoristiche. L’attenzione che il progetto di ricerca intende proporre sull’assenza delle terre rare (o alla loro riduzione), è in coerenza con quanto la Comunità Europea (Progetto EuRare, Consorzio Raw Mat TERS) sta facendo per ridurre questa dipendenza alle terre rare che rappresenta un fattore limitante per l’intera economia;
    4. Sviluppo di sistemi di accumulo dell’energia termica a bordo motore tramite tecnologie PCM per il supporto alle funzioni motore e veicolo ed integrazione con le esigenze termiche del motore e del veicolo, attraverso lo sviluppo di valvole motorizzate multi-via di distribuzione dei flussi onde stabilizzare il motore termico a livelli termici desiderati (termostati “intelligenti”). Lo scopo sarà ridurre le emissioni inquinanti soprattutto in ambito urbano. Non esistono ad oggi dispositivi che determinano il ruolo dell’accumulo termico a questo scopo;
    5. Sviluppo di sistemi di riscaldamento/condizionamento dell’abitacolo a basso assorbimento di potenza meccanica/elettrica, controllabile in relazione alle condizioni esterne e con azioni retroattive sull’umidità dell’aria; 6. Sviluppo di una piattaforma di controllo implementata in una centralina interfacciabile con la ECU che consentirà l’implementazione di strategie ottimizzate per le esigenze termiche del motore e del veicolo e che utilizzerà le informazioni relative all’OBD e derivanti da nuovi sensori. Saranno sviluppati algoritmi per il controllo model-based e la gestione centralizzata dei diversi elementi del sistema.

  • Highlight

    Il mercato dell’auto nel prossimo futuro sarà dominato dalla domanda cinese ed americana (in un contesto internazionale) e da quella nordeuropea (in un contesto europeo). Il progetto, nello sforzo di offrire componenti che realizzino un trait d’union tra la mobilità attuale e quella futura (full electric), si candida a raccogliere l’interesse di una molteplicità di produttori e mercati che saranno prevalentemente esteri.

  • Impatto territoriale

    Grazie alla collaborazione proattiva tra i membri del partenariato, il progetto contribuirà ad incentivare il networking tra le imprese, il sistema della ricerca pubblica e privata, il territorio, la comunità e i cittadini così da promuovere ulteriori investimenti in ricerca e innovazione che porteranno ricadute positive su tutto il sistema territoriale lombardo e non solo, sensibilizzando sul tema della mobilità sostenibile in accordo con la Strategia regionale S3. L’area geografica di focalizzazione del progetto che pure intende aver un respiro nazione, europeo e internazionale, su cui insiste e/o dovrà insistere l’intervento è composta dalle seguenti province:

    • Bergamo
    • Brescia
    • Como
    • Cremona
    • Lecco
    • Lodi
    • Mantova
    • Milano
    • Monza e della Brianza
    • Pavia
    • Sondrio
    • Varese

  • Impatto S3

    MOBILITÀ SOSTENIBILE

    MS2 Efficienza energetica e riduzione dell'impatto ambientale nei trasporti

    MS2.4 Sviluppo di tecnologie innovative, di nuovi componenti o sottosistemi per veicoli per la riduzione dell’impatto ambientale e in particolare per la significativa riduzione dell’impronta carbonica e/o di altre emissioni come le polveri sottili.

    l progetto Hyper: – potenzierà l’interazione sinergica e di cooperazione intersettoriale tra il mondo imprenditoriale e quello della ricerca”. Il progetto integrerà le competenze di aziende quali Sisme srl, Metelli S.p.A., 1000 Miglia Srl, e valorizzerà le competenze del mondo universitario e di quello legato al sostegno alle start up, quali E-novia; – valorizzerà l’approccio “demand pull” per cogliere i nuovi bisogni e orientare le ricerche di mercato”. Il progetto, come osservato, anticipa le richieste di mercato nel settore della sostenibilità nella mobilità stradale; – favorirà le condizioni abilitanti per supportare l’innovazione accelerando la naturale evoluzione delle imprese verso un modello di innovazione aperto (open innovation, valorizzazione dei risultati della ricerca, proprietà industriale) ad alto contenuto di conoscenza e di ricerca.

     

  • Ambito europeo

    Le attività del progetto sono collegabili a quelle relative al filone della smart mobility, in particolare alle call “Building a low carbon climate resilient future: Green Vehicles” all’interno del Workprogramme n.11  Smart, green and integrated transport

LOGO DEL PROGETTO
  • HYbrid Propulsion for Electric Realignment

  • Acronimo
    HYPER
  • Ecosistemi
    • Smart Mobility e Architecture
  • Numero componenti team
    77
  • Keyword
    Full electric, carbon footprint, veicoli elettrici, transizione ecologica, motori ibridi, tecnologia ibrida, terre rare, sostenibilità ambientale, mobilità, riduzione emissioni, nuove tecnologie, automobile, inquinamento atmosferico.
  • Valore economico progetto
    5.453.240,60 €

    Valore economico finanziamento
    2.319.270,72 €
  • Partner
    - E-NOVIA S.P.A. - SISME S.P.A. - 1000 MIGLIA S.R.L. - UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DELL'AQUILA

    Capofila
    METELLI S.P.A.
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