A trazione elettrica sul ghiaccio: test invernali per EQC

Dopo test digitali e verifiche sul banco di prova, circa 200 prototipi ed esemplari pre-serie di EQC percorrono diversi milioni di chilometri in quattro continenti. Il programma di sperimentazione comprende oltre 500 test singoli in Europa, Nord America, Asia ed Africa. Durante tre inverni ed altrettante estati, EQC deve affrontare temperature estreme comprese tra -35 °C ed oltre +50 °C. Questi test servono come ultima verifica prima che EQC venga finalmente offerta ai Clienti.

Il test invernale

Il test viene effettuato ad Arjeplog, in Lapponia, su strada e lungo percorsi di prova appositamente allestiti. La sperimentazione tuttavia inizia ancor prima: a Sindelfingen i componenti vengono ottimizzati in cicli di iterazione e, sulle vetture, vengono montate le ultime varianti.

La fase di sperimentazione invernale è scandita da tempistiche rigorose: ogni giornata inizia con un briefing, durante il quale vengono definite le attività da svolgere. A questa riunione segue, ogni sera, un incontro finale per i feedback del team di sperimentazione, i risultati della giornata ed il programma per i giorni e le settimane successivi.

Diversamente dalle precedenti sperimentazioni invernali di EQC, in questa fase si tratta solo di ottimizzare e confermare gli ultimi dettagli. Questi includono la messa a punto di precisione ed alcuni controlli in differenti ambiti tematici che rappresentano una sfida particolare nel campo dei veicoli elettrici.

• Avviamento a freddo e comfort termico: si tratta di due aspetti strettamente correlati e vengono quindi accuratamente testati insieme. L’energia della vettura disponibile per l’avviamento a freddo con batteria completamente fredda deve essere sufficiente per l’esercizio di marcia. Gli sviluppatori testano la capacità di riscaldamento della vettura elettrica perché, diversamente da quanto avviene con i tradizionali motori a combustione, in questo caso non è possibile utilizzare alcun calore residuo. Viene inoltre messo alla prova il funzionamento della pre-climatizzazione, che garantisce un riscaldamento molto rapido ed efficiente della vettura già prima dell’inizio del viaggio. La strategia operativa per il comfort termico viene ampiamente testata alle basse temperature, per consentire l’optimum in termini di efficienza e comfort.

• La pre-climatizzazione: in questo caso il riscaldamento dell’abitacolo, del volante, del lunotto e (a richiesta) del sedile lato guida o di tutti i sedili della vettura prima dell’avviamento, deve funzionare in modo ottimale. Per poterne valutare nel modo migliore gli effetti sull’autonomia, vengono eseguiti numerosi test. Al fine di preservare l’autonomia maggiore possibile, è consigliabile caricare la vettura presso una colonnina di ricarica, in modo tale da prelevare l’energia per la pre-climatizzazione dalla rete elettrica anziché dalla batteria ad alto voltaggio.

• L’autonomia nell’esercizio di marcia del Cliente: deve essere naturalmente la maggiore possibile anche alle basse temperature. Le ricerche si estendono quindi anche alla precisione del calcolo dell’autonomia. Gli ingegneri, inoltre, analizzano se ed in quale misura il riscaldamento dell’abitacolo durante la guida abbia conseguenze negative sull’autonomia. In questo contesto, vengono effettuati ulteriori test per analizzare quanto velocemente l’auto si raffreddi durante le brevi soste, come quelle per gli acquisti, e quanta energia debba essere fornita per compensare le perdite causate dal freddo. Risulta sempre più efficiente dal punto di vista energetico abbassare leggermente la temperatura dell’abitacolo ed alimentare come contromisura il riscaldamento dei sedili.

• Possibili effetti negativi causati dal ghiaccio e dalla neve:

  • Il team impegnato nei test controlla ad esempio i livelli di sigillatura del vano di rifornimento durante la marcia. Vengono a tal fine valutati e successivamente selezionati differenti modelli.

  • Gli ingegneri inoltre testano, ad esempio, come il vano motore e gli assi reagiscono alla penetrazione di neve o ghiaccio. I gruppi devono essere adeguatamente protetti dalla neve nella zona di libero movimento degli assi, in virtù del rivestimento sottoscocca ottimizzato sotto il profilo aerodinamico e dei provvedimenti di compartimentazione.

  • Viene attentamente studiata anche la funzionalità dei sensori in caso di ghiaccio e neve: allo scopo si verifica se ed in che misura i sensori radar funzionino correttamente anche se sono ghiacciati. In questo contesto, il team di sviluppo controlla anche la funzionalità del riscaldamento integrato e se il DISTRONIC PLUS intervenga con la consueta efficienza. L’obiettivo in tutti i casi è escludere qualunque avaria anche in condizioni avverse.

• Interazione tra catena cinematica elettrica e regolazione ESP^®: diversamente da quanto avviene con i sistemi di propulsione convenzionali, EQC offre un importante vantaggio: la stabilità di marcia viene assicurata non solo dal noto sistema ESP, ma anche dalle catene cinematiche elettriche (eATS) sull’asse anteriore e sull’asse posteriore. La loro interazione viene quindi verificata mediante ricerche intensive ed ottimizzata ai fini della migliore stabilità di marcia.

Gestione termica e ricarica alle basse temperature

• Nel centro di collaudo svedese sono disponibili tutte le prese di ricarica: dalla presa domestica, alla wallbox AC fino ai caricabatteria DC. Se in inverno occorre effettuare lunghe percorrenze, EQC deve essere ricaricata alla wallbox e, per la pre-climatizzazione, è opportuno impiegare l’energia prelevata dalla presa.

  Importante da sapere: alle basse temperature (sotto lo zero termico), la batteria ad alto voltaggio assorbe meno energia perché i processi chimici avvengono più lentamente del solito. Pertanto, durante il processo di ricarica, un riscaldamento della batteria denominato riscaldatore PTC (PTC = Positive Temperature Coefficient Thermistor; in italiano anche: termistore/resistenza elettrica con coefficiente di temperatura positivo) garantisce il campo di prestazioni ed efficienza ottimali della batteria. A tale scopo, l’acqua di raffreddamento della batteria ad alta tensione viene riscaldata come con un riscaldatore ad immersione.

• La potenza di questo riscaldatore PTC dipende tuttavia dalla temperatura di mandata del liquido di raffreddamento. Il vantaggio consiste nel fatto che il componente stesso impedisce un possibile surriscaldamento, non occorrono quindi dispositivi di protezione supplementari. I componenti ceramici PTC, infatti, presentano una resistenza elettrica molto bassa alle basse temperature e consentono quindi un flusso di corrente elevato, a tutto vantaggio di una grande potenza calorifica.

• È consigliabile che durante la ricarica venga anche preriscaldato l’abitacolo. In tal modo, infatti, al mattino i guidatori di EQC non dovranno rimuovere ghiaccio dai cristalli o entrare in un’auto molto fredda. Ciò agisce positivamente anche sull’autonomia, perché si riduce in modo significativo l’energia prelevata dalla batteria ad alto voltaggio. Inoltre EQC utilizza anche il calore residuo della batteria come fonte di energia. La pre-climatizzazione può essere gestita tramite il sistema multimediale MBUX (Mercedes-Benz User Experience) o l’app Mercedes me.

• La pre-climatizzazione opera in funzione del valore desiderato impostato. Se il guidatore imposta il proprio orario di partenza, EQC sarà climatizzata alla temperatura prescelta all’inizio della marcia. Il guidatore può effettuare l’impostazione singolarmente per ogni utilizzo della vettura ed ogni tappa del viaggio oppure mediante un profilo settimanale.

  Trazione, comportamento dinamico e recupero dell’energia

• Per garantire sempre la trazione e la stabilità di marcia massime possibili anche su neve e ghiaccio, la strategia d’esercizio rileva lo slittamento delle ruote ed adegua la distribuzione della trazione integrale in funzione della situazione.

• La cooperazione dei due motori elettrici, azionabili indipendentemente l’uno dall’altro, e dell’ESP a tre stadi consente ad EQC di viaggiare in modo più stabile ed agile rispetto alle vetture convenzionali anche in inverno.

• Se si verifica una perdita di trazione, la coppia può essere regolata su ogni asse in poche frazioni di secondo mediante micro-regolazione antislittamento e, in cooperazione con l’ESP, può essere spostata da un asse all’altro similmente a quanto avviene sulle vetture a trazione integrale convenzionale con bloccaggio del differenziale centrale.

• In Svezia gli ingegneri testano anche il recupero di energia di EQC in discesa. Una strada ricoperta di ghiaccio offre molto meno grip rispetto a una strada asciutta. È pertanto è necessaria una messa a punto molto precisa dell’ESP. L’ESP deve cioè intervenire in caso di emergenza, ma anche consentire il recupero di energia desiderato durante la guida in condizioni normali.

  Caratteristiche principali di EQC:

• EQC è il primo modello Mercedes-Benz del nuovo marchio di prodotti e tecnologie EQ. Allo stesso tempo EQC sancisce, anche simbolicamente, l’inizio di una nuova era della mobilità di Daimler.

• Grazie ad un sistema di propulsione frutto di uno sviluppo completamente nuovo, con catena cinematica elettrica compatta (eATS) su ciascun asse, anteriore e posteriore, EQC dispone delle caratteristiche di marcia di una trazione integrale. Il motore elettrico anteriore è concepito per l’efficienza massima possibile negli intervalli di carico bassi e medi, quello posteriore determina il comportamento dinamico dell’auto.

• Forte di un contenuto energetico di 80 kWh (NEDC), la batteria agli ioni di litio alimenta la vettura consentendole così un’autonomia elettrica di oltre 450 km (in base al ciclo NEDC, dato provvisorio).

• Grazie alle sue proporzioni vigorose, EQC si presenta come un SUV crossover. La linea del tetto lunga e tesa ed il design dei cristalli laterali, caratterizzato dalla linea di cintura bassa e dal tetto che si restringe in stile coupé sulla zona posteriore, posizionano esteticamente il modello tra un SUV ed un SUV coupé.

• Se il guidatore vuole adottare uno stile di guida previdente, viene efficacemente supportato dal sistema di assistenza ECO Assistant, che gli segnala il momento in cui deve smettere di accelerare, ad esempio perché si avvicina l’inizio di un limite di velocità, e gli offre funzioni quali la marcia per inerzia (veleggiamento) e la gestione mirata del recupero di energia.

Dati tecnici[1]

* Dati provvisori

Ulteriori informazioni su media.daimler.com.

[1] I dati sul consumo di corrente e sulle emissioni di CO₂ sono valori provvisori e sono stati rilevati dal Servizio Tecnico. Sono provvisori anche i dati sull’autonomia. Non sono ancora presenti l’omologazione CE e la certificazione di conformità con valori ufficiali. Sono possibili differenze fra i dati ed i valori ufficiali.