Pedeorelha | Come funziona Fisker Karma

Joseph Norman
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Galleria di immagini di auto ibride Fisker Karma del 2010. Guarda altre foto di auto ibride. Fisker Automotive

Immagina come sarebbe acquistare gas solo una volta all'anno, o forse anche mai più. Ora, immagina un'auto silenziosa che può superare la maggior parte delle berline di lusso sia in termini di velocità che di comfort. Immagina un'auto con una coscienza. Henrik Fisker ha immaginato queste cose e poi ha deciso di realizzare il suo sogno: la Fisker Karma.

L'idea di base di un veicolo elettrico ibrido plug-in si sta facendo strada nel mercato automobilistico a combustibili fossili da alcuni anni. Ma Fisker e il co-fondatore Bernhard Koehler non hanno semplicemente progettato un'auto; nel 2007 hanno fondato una nuova casa automobilistica americana e gran parte dell'etica di quella compagnia è instillata nel Karma, insieme a un livello di lusso che attualmente si vede solo nelle berline di fascia alta.

Il Karma, un roadster elegante con le costolette segnalate per sostenere l'immagine, è un veicolo elettrico ibrido plug-in (PHEV). Abbina un grande pacco batteria e un piccolo motore a benzina per ottenere il massimo da ogni elemento. Le batterie possono essere ricaricate tramite le tradizionali prese di casa o tramite un generatore azionato dal motore dell'auto. La relazione tra questi elementi è messa a punto attraverso sistemi proprietari realizzati da Quantum Technologies, una società che approfondisce i sistemi di alimentazione e propulsione alternativi per veicoli civili e militari. Il risultato è un'auto sportiva che ottiene circa 100 miglia per gallone (42,5 chilometri per litro) e ha anche un bell'aspetto mentre lo fa.

Mentre ci sono più PHEV sul mercato che mai, Fisker ha aggiunto alcuni colpi di scena per differenziare il Karma. Queste offerte includono un'opzione per celle solari montate sul tetto per aiutare a ricaricare l'auto e un grande array solare fisso opzionale per il montaggio su una casa o un garage: pensala come una stazione di rifornimento solare a casa. Presentano anche l'auto come "eco-chic", con elementi ecocompatibili abbondanti, sia all'interno che all'esterno. Ad esempio, accenti scolpiti dal legno di recupero ai sedili in pelle realizzati utilizzando fino all'85% della pelle di mucca piuttosto che semplicemente le parti più scelte.

Si dice che la Fisker Karma sarà destinata alle strade private più avanti nel 2009; resta comunque da vedere se diventerà uno spettacolo comune su strada o semplicemente un altro capitolo della storia dell'automobile.

Continua a leggere per saperne di più sul Karma, il nuovo brillante mondo dei PHEV e valuta se sei pronto o meno a raccogliere i $ 80.000 stimati per essere il primo sul blocco a collegare la tua auto di notte.

Contenuti

Fisker Karma: sistema Q-drive
Fisker Karma: anche tanta coppia e tensione
Fisker Karma: Stealth Drive e Sport Drive
Fisker Karma: design esterno
Fisker Karma: produzione

I veicoli ibridi stanno cambiando il modo in cui i conducenti pensano alle prestazioni. I numeri di potenza e coppia giocano ancora un ruolo, ma sono finiti i giorni in cui più grande è sempre meglio. Invece, i conducenti devono guardare a come i sistemi di alimentazione sono accoppiati e come funzionano insieme.

La centrale elettrica del sistema Q Drive di Fisker, un sistema ibrido plug-in di Quantum Technologies sviluppato specificamente per Fisker Automotive, è costituito da due motori elettrici da 201 cavalli che funzionano attraverso il differenziale posteriore dell'auto. Questi motori traggono la loro potenza da un pacco batteria agli ioni di litio a base di manganese che produce una tensione a circuito aperto di circa 400 volt. La strategia di ricarica del Karma include un generatore di bordo collegato a un motore Ecotec a iniezione diretta da 260 cavalli, 2,0 litri, quattro cilindri, turbocompresso. Il motore Ecotec è prodotto da General Motors e utilizzato da diverse case automobilistiche.

Tutti questi elementi si legano a due concetti generali: efficienza e prestazioni.

Le statistiche globali indicano che l'inquinamento provocato dalle automobili è più elevato durante i brevi spostamenti e le tipiche commissioni in città. Inoltre, la maggior parte degli americani e degli europei - circa il 60% - guida le proprie auto a meno di 80 chilometri al giorno. Per quasi tutte le auto, il motore e il sistema di controllo delle emissioni devono essere a una temperatura operativa specifica per funzionare al massimo della sua efficacia. Durante un breve viaggio, come nel caso delle commissioni locali e della maggior parte degli spostamenti quotidiani, i motori semplicemente non raggiungono quella temperatura operativa critica.

Tuttavia, il pacco batteria del Karma farà funzionare il veicolo per un'autonomia di circa 80,5 chilometri in condizioni ideali: ricorda, la velocità, il terreno e lo stile di guida giocano tutti un ruolo nell'esaurimento della batteria in misura maggiore o minore - non significa emissioni per quelle miglia. Le batterie hanno una durata stimata da 10 a 12 anni e il costo di ricarica è relativamente basso. Il portavoce della Fisker Russell Datz ha stimato che caricare le batterie della Fisker Karma costerebbe l'equivalente del gas di circa 25 centesimi al gallone..

Quando la batteria si scarica, il sistema attiverà il motore per azionare il generatore e fornire ulteriore potenza ai motori elettrici. Secondo Fisker, questo sistema proprietario verrà utilizzato in tutti i modelli e prodotti futuri. Ma cosa significa tutto questo per l'automobilista? Continua a leggere per scoprirlo.

Alchimia New Age

Il Fisker Karma si affida alla tecnologia delle batterie agli ioni di litio per il suo accumulo di energia elettrica. Le batterie agli ioni di litio offrono diversi vantaggi rispetto alle tradizionali batterie al piombo che vediamo oggi nella maggior parte delle auto. Per cominciare, le batterie agli ioni di litio offrono una tensione a circuito aperto più elevata, il che significa che possono assorbire più succo che scorre attraverso di esse rispetto alle batterie tradizionali. Inoltre non soffrono della tendenza delle batterie ricaricabili a caricarsi sempre meno nel tempo, altrimenti noto come "effetto memoria". E hanno un basso tasso di autoscarica, il che significa che rimarranno completamente cariche più a lungo rispetto ad altri tipi di batterie ricaricabili quando non sono in uso.

Le batterie agli ioni di litio sono disponibili in un numero sbalorditivo di forme, dimensioni, tipi e tensioni, ei produttori di batterie ritengono che decifrare il codice per realizzare una batteria veramente efficace potrebbe inaugurare una nuova era energetica. Per questo motivo, i produttori di batterie mantengono i segreti chimici delle loro batterie così vicini come una volta facevano gli alchimisti riguardo al segreto per trasmutare il piombo in oro o, nel caso dei produttori di batterie, oro elettrico..

La Fisker Karma può essere caricata completamente in appena cinque ore quando è collegata a un sistema di ricarica a 240 volt. Fisker Automotive

Uno dei vantaggi dell'utilizzo di un motore elettrico per alimentare un'auto è che producono la coppia massima nell'istante stesso in cui iniziano a funzionare. Questo è diverso dai motori a benzina che devono accelerare fino a diverse migliaia di giri al minuto prima di produrre la loro coppia massima. Per le case automobilistiche ibride, i motori elettrici sono perfetti per ridurre le emissioni e massimizzare il chilometraggio.

Le auto generalmente utilizzano più energia per iniziare a rotolare dopo un arresto. In altre parole, la maggior parte del gas è necessaria per produrre la coppia necessaria per far girare l'auto. Una volta che un'auto sta rotolando, l'energia necessaria per superare l'inerzia iniziale diventa sempre meno e quindi viene utilizzata sempre meno energia (gas). I motori elettrici producono istantaneamente la loro coppia massima e necessitano di meno energia per spostare la stessa quantità di massa. I motori del Karma producono quasi 1.000 piedi per libbra di coppia (1.356 newton-metri), tutti immediatamente disponibili.

Ovviamente, i motori elettrici richiedono energia, ed è qui che entra in gioco il pacco batterie. La maggior parte dei veicoli ibridi utilizza una serie collegata di batterie più piccole, di circa 1,2 volt ciascuna, per produrre una tensione combinata da 300 a 650 volt totali. Questa alta tensione, specialmente nelle auto ibride di serie, è necessaria per fornire ai motori elettrici abbastanza grinta per far girare l'auto.

Mark Arold, direttore dell'ingegneria dei veicoli e dei propulsori per Quantum Technologies, ha affermato che le batterie possono essere ricaricate attraverso i tradizionali sistemi elettrici domestici a 110 volt CA o un sistema CA a 240 volt, che si trova anche nelle case e utilizzato per alimentare grandi elettrodomestici come l'elettrico stufe e asciugatrici. Secondo Arold, ci vorranno circa cinque ore per ricaricare il Karma su un sistema a 240 volt. Durante la guida, il motore a benzina del Karma farà funzionare il generatore di bordo se le batterie scendono al di sotto di un certo livello di potenza, o se la richiesta sui motori elettrici non può essere soddisfatta solo dalla potenza della batteria.

Come altri ibridi, il Karma sfrutta la frenata rigenerativa per aiutare a fermare l'auto e sfruttare il potenziale di energia cinetica dell'auto durante una situazione di inerzia o frenata. La frenata rigenerativa utilizza generatori che ricevono energia dalle ruote quando l'auto va per inerzia o frena e utilizzano l'inerzia delle ruote per generare una piccola carica che viene poi alimentata alle batterie.

Con così tante cose che accadono sotto il cofano, sembra che le "auto intelligenti" non siano più la roba del futuro - sono qui ora. E questa intelligenza programmata è ciò che consente alla Karma di essere semplicemente più di un'auto a batteria. Continua a leggere per scoprire come.

L'indicatore di efficienza Fisker Karma 2010 Fisker Automotive

Sebbene non sia ancora in grado di approfondire le specifiche, Mark Arold ha affermato che l'architettura del computer ei controlli software nel Karma sono programmati specificamente per quella macchina. Tuttavia, ha anche affermato che la tecnologia è stata provata e testata per l'affidabilità. "Questa è una tecnologia che è stata sviluppata nel corso degli anni su altre piattaforme", ha affermato.

Il software, contenuto nella centralina ibrida (HCU), gestisce la batteria e il motore per ottenere i migliori risultati da entrambi i sistemi. Un semplice esempio è la funzione di avvio / arresto automatico di Karma. A seconda degli input all'HCU, il motore del Karma si spegnerà da solo a lunghi semafori o continuerà a funzionare se necessario. Questa funzione di risparmio energetico è standard per la maggior parte degli ibridi, ma il software di Karma tiene conto di più fattori che vanno dal livello di carica della batteria al carico del motore prima dell'arresto e utilizza tali dati per prendere una decisione. Se il motore si spegne, si accenderà automaticamente premendo il pedale dell'acceleratore.

Questa stessa spinta all'efficienza e alle prestazioni del sistema Q Drive consente al guidatore di operare in due modalità: Stealth Drive o Sport Drive. Ogni modalità sfrutta la tecnologia offerta dal sistema in modi differenti e con risultati differenti:

Stealth Drive

Modalità silenziosa ed economica
Consente ai conducenti di viaggiare fino a 50 miglia (80,5 chilometri) con una carica completa della batteria
Zero emissioni
Da 0 a 60 miglia orarie (96,6 chilometri orari) in 7,5 secondi

Sport Drive

L'autonomia è stimata in 300 miglia (482,8 chilometri)
Una media di circa 100 miglia per gallone (42,5 chilometri per litro)
Il motore a gas alimenta il generatore che carica le batterie che poi alimentano i motori elettrici
Alcune emissioni, ma meno di un tipico motore a benzina
Da 0 a 60 miglia orarie (96,6 chilometri orari) in 5,8 secondi

La Fisker Karma 2010 è disponibile in tre diversi livelli di allestimento. Fisker Automotive

Quando si guarda al Karma, il primo elemento di spicco nel design è il tetto. È formato da un grande pezzo curvo di vetro solare che aiuta a ricaricare le batterie nelle giornate di sole. Serve anche a migliorare il clima interno dell'abitacolo assorbendo e utilizzando la stessa luce solare piuttosto che consentendole semplicemente di riscaldare l'aria interna. Il tetto solare sul Karma aggiungerà circa 4-5 miglia (da 6,4 a 8 chilometri) di carica della batteria a settimana. Un campo solare fisso più grande sarà disponibile per il montaggio su una casa o un garage. L'array integrerà l'alimentazione da prese elettriche standard e coprirà parte del costo di ricarica.

Secondo la letteratura dell'azienda, gli acquirenti di Karma possono scegliere tra tre diversi livelli di allestimento: EcoStandard, EcoSport ed EcoChic. EcoChic è il più rispettoso dell'ambiente e si basa su un approccio lussuoso e senza animali. La pelle è sostituita al 100% da viscosa di bambù, un morbido tessuto a mano. Le finiture in EcoGlass incorniciano autentiche foglie fossilizzate. EcoGlass è realizzato con sabbia riciclata. La serie EcoSport di Karma incorpora pelle di prima qualità fasciata a mano utilizzando una strategia di produzione sostenibile al 100% che riduce al minimo il numero di pelli necessarie ed evidenzia i segni naturali.

I controlli del Karma portano anche un approccio futuristico introducendo il primo touch screen tattile disponibile in un'auto. Un touch screen tattile fornisce all'utente i sensi di feedback, quindi se preme un pulsante sullo schermo si sente e suona come se fosse stato premuto un pulsante reale. Questa schermata consente al conducente di controllare il clima, l'audio e altri sistemi del veicolo. Gli schermi con display a cristalli liquidi (LCD) forniscono letture della velocità e livelli di carica della batteria.

Affinché il Karma abbia successo, ha bisogno di qualcosa di più che dei fantastici fossili nel vetro della finestra e dell'ecologia. La consegna delle auto è prevista per il 2010, ma Fisker avrà lo slancio necessario per entrare nel mercato automobilistico sempre competitivo (e in continua contrazione)? Continua a leggere per giudicare da solo.

Allo stesso tempo, il Karma a livello di produzione è stato lanciato al North American International Auto Show del 2009 a Detroit. Mich., La società ha anche abbandonato il concept Karma S, una decappottabile con tettuccio rigido a due porte. La mossa è stata accolta con scetticismo e rispetto riluttante. Normalmente le case automobilistiche aspettano che un nuovo modello venga accettato e provato - in genere circa tre o quattro anni - prima di introdurre un nuovo modello. Fare altrimenti, ritengono alcuni nel settore, potenzialmente toglie le potenziali vendite dell'originale. Ma poi di nuovo Karma è deciso a rompere gli schemi e non sembra contrario a correre rischi.

L'azienda, con sede a Irvine, in California, e con strutture di ricerca e progettazione a Pontiac, in Michigan, ha ricevuto più di 1.000 preordini per la Karma e ha stipulato un contratto con Valmet Automotive in Finlandia per la produzione della prima serie di vetture.

Il portavoce di Fisker Russell Datz ha detto che alla fine Fisker produrrà le auto negli Stati Uniti con circa 15.000 auto che usciranno dalla linea ogni anno entro la fine del 2011, quando inizierà la consegna della Karma S. Datz ha detto che, a seconda della domanda e degli incentivi federali, i prezzi sui modelli futuri potrebbero scendere a circa $ 50.000.

La Fisker Karma sarà consegnata ai primi clienti entro la fine di quest'anno. Datz ha affermato, e la società offre una garanzia da paraurti a paraurti di 50 mesi e 50.000 miglia, una delle più lunghe nel settore per i veicoli ibridi.

Al momento della stesura di questo documento, circa 35 concessionarie negli Stati Uniti hanno collaborato con Fisker per fornire vendite e assistenza Karma. Datz ha detto che c'erano più di 80 concessionari firmati con l'azienda in tutto il mondo ed era fiducioso che il modello di business avrebbe funzionato. "Questo è il primo veicolo verde premium", ha detto del Karma. "Ha tutti i comfort che potresti trovare in una Mercedes CLS o una BMW Serie 7. Offre una combinazione di stile, prestazioni ed efficienza mai vista prima".

Per ulteriori informazioni sulla Fisker Karma e sulle auto ibride, seguire i collegamenti nella pagina successiva.

Specifiche Fisker Karma:

[fonte: Fisker Automotive, Inc.]

Lunghezza totale: 196,3 pollici (4,987 millimetri)
Larghezza complessiva: 78,1 pollici (1.984 millimetri)
Altezza complessiva: 52,4 pollici (1.330 millimetri)
Base della ruota: 124,4 pollici (3.160 millimetri)
Traccia anteriore: 66,5 pollici (1.689 millimetri)
Carreggiata posteriore: 67,1 pollici (1.720 millimetri)
Telaio: Spaceframe in alluminio estruso configurato per il posizionamento e le prestazioni di trasmissione e batteria.
Posizione della batteria: Supporto trasversale per auto centrale per sicurezza e peso
Posizione del motore: Montaggio frontale tradizionale, con generatore tra batterie e motore
Impronta ecologica: 93 grammi di CO2 per chilometro - Rispetto a Honda Insight hybrid a 101 grammi di CO2 per chilometro e un tradizionale motore a gas BMW 750 a 383 grammi di CO2 per chilometro

fonti

Arold, Mark. Direttore dell'ingegneria dei veicoli e dei motori per le tecnologie quantistiche. Colloquio. Condotto il 1 aprile 2009.
Datz, Russell. Portavoce Fisker. Colloquio. Condotto il 31 marzo 2009.
Fisker Automotive, Inc. (15 giugno 2009) http://karma.fiskerautomotive.com/
Quantum Technologies (15 giugno 2009) http://www.qtww.com/