Come funziona Fisker Karma


Immagina come sarebbe comprare il gas solo una volta all'anno, o forse 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 trasformare il suo sogno in realtà:il Fisker Karma.

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

La Karma, un'elegante roadster con le doti riportate a sostegno dell'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 attraverso le tradizionali prese domestiche o tramite un generatore azionato dal motore dell'auto. La relazione tra questi elementi è ottimizzata attraverso sistemi proprietari realizzati da Quantum Technologies, un'azienda che si occupa di sistemi di alimentazione e propulsione alternativi per veicoli civili e militari. Il risultato è un'auto sportiva che percorre 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 pannello solare stazionario opzionale per il montaggio su una casa o un garage:pensa a questo come a una stazione di rifornimento solare a casa. Presentano anche l'auto come "eco-chic", con elementi ecologici in abbondanza, sia all'interno che all'esterno. Ad esempio, gli accenti scolpiti dal legno di recupero ai sedili in pelle realizzati utilizzando fino all'85% della pelle della mucca anziché semplicemente le parti più pregiate.

Si dice che il Fisker Karma sia destinato ai vialetti più tardi nel 2009; tuttavia, resta da vedere se diventerà uno spettacolo comune sulla 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 guadagnare $ 80.000 stimati per essere il primo del quartiere a collegare la tua auto di notte.

Contenuti
  1. Fisker Karma:sistema Q-drive
  2. Fisker Karma:anche coppia e voltaggio in abbondanza
  3. Fisker Karma:Stealth Drive e Sport Drive
  4. Fisker Karma:design esterno
  5. Fisker Karma:produzione

>Fisker Karma:sistema Q-drive

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 considerare come sono accoppiati i sistemi di alimentazione e come funzionano insieme.

La centrale elettrica del sistema Q Drive di Fisker, un sistema ibrido plug-in 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 carica della Karma include un generatore di bordo agganciato a un motore Ecotec da 260 cavalli, 2,0 litri, quattro cilindri, turbo, iniezione diretta. Il motore Ecotec è prodotto da General Motors e utilizzato da diverse case automobilistiche.

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

Le statistiche globali indicano che l'inquinamento delle automobili è più alto durante i brevi spostamenti pendolari e le tipiche commissioni in città. Inoltre, la maggior parte degli americani e degli europei - circa il 60 percento - guida la propria auto per meno di 50 miglia al giorno. Per quasi tutte le auto, il motore e il sistema di controllo delle emissioni devono essere a una temperatura di esercizio specifica per funzionare al massimo dell'efficacia. Durante un breve viaggio, come nel caso delle commissioni locali e della maggior parte degli spostamenti quotidiani, i motori semplicemente non raggiungono la temperatura di esercizio critica.

Tuttavia, il pacco batteria del Karma farà funzionare il veicolo per un'autonomia di circa 50 miglia (80,5 chilometri) in condizioni ideali - ricorda, la velocità, il terreno e lo stile di guida giocano tutti un ruolo nell'esaurimento della carica della batteria in misura maggiore o minore - il che significa nessuna emissione per quelle miglia. Le batterie hanno una vita 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 per gallone.

Quando la batteria si scarica, il sistema avvierà il motore per azionare il generatore e fornire energia aggiuntiva ai motori elettrici. Secondo Fisker, questo sistema proprietario sarà utilizzato in tutti i futuri modelli e prodotti. Ma cosa significa tutto questo per il conducente? Continua a leggere per scoprirlo.

Alchimia New Age

La Fisker Karma si affida alla tecnologia delle batterie agli ioni di litio per l'accumulo di energia elettrica. Le batterie agli ioni di litio offrono numerosi 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 maggiore tensione a circuito aperto, il che significa che possono assorbire più succo che le attraversa 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 carichi 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 sconcertante di forme, dimensioni, tipi e voltaggi e i produttori di batterie ritengono che decifrare il codice per creare una batteria veramente efficace potrebbe inaugurare una nuova era energetica. Per questo motivo, i produttori di batterie mantengono i segreti chimici delle loro batterie come facevano una volta gli alchimisti sul segreto della trasmutazione del piombo in oro o, nel caso dei produttori di batterie, in oro elettrico.

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>Fisker Karma:anche coppia e voltaggio in abbondanza


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 aumentare fino a diverse migliaia di giri al minuto prima di produrre la coppia massima. Per le case automobilistiche ibride, i motori elettrici sono perfetti per ridurre le emissioni e massimizzare il chilometraggio.

Le auto generalmente consumano più energia per iniziare a girare dopo una sosta. In altre parole, è necessaria la maggior parte del gas per produrre la coppia necessaria per far girare l'auto. Una volta che un'auto è in marcia, l'energia necessaria per superare l'inerzia iniziale diminuisce e quindi viene utilizzata sempre meno energia (gas). I motori elettrici producono la loro coppia massima istantaneamente e richiedono meno energia per spostare la stessa quantità di massa. I motori della Karma producono quasi 1.000 piedi per libbra di coppia (1.356 Nm), il tutto disponibile immediatamente.

Naturalmente, i motori elettrici richiedono energia, ed è qui che entra in gioco il pacco batteria. 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 compresa tra 300 e 650 volt in totale. Questa alta tensione, specialmente nelle auto ibride di serie, è necessaria per fornire ai motori elettrici una potenza sufficiente per far girare l'auto.

Mark Arold, direttore dell'ingegneria dei veicoli e dei gruppi propulsori di Quantum Technologies, ha affermato che le batterie possono essere ricaricate attraverso i tradizionali sistemi elettrici domestici da 110 volt CA o un sistema CA da 240 volt, che si trova anche nelle case e utilizzato per alimentare grandi elettrodomestici come l'elettricità stufe e stendibiancheria. Secondo Arold, ci vorranno circa cinque ore per ricaricare il Karma su un sistema a 240 volt. Durante la guida, il motore a benzina della Karma aziona il generatore di bordo se le batterie scendono al di sotto di un certo livello di potenza, o se la domanda sui motori elettrici non può essere soddisfatta dalla sola carica 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 di frenata. La frenata rigenerativa utilizza generatori che ricevono energia dalle ruote quando l'auto gira 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 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.

>Fisker Karma:Stealth Drive e Sport Drive


Sebbene non sia ancora in grado di approfondire i dettagli, Mark Arold ha affermato che l'architettura del computer e i controlli software nella Karma sono programmati specificamente per quell'auto. 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, alloggiato nella centralina ibrida (HCU), gestisce batteria e motore per ottenere i migliori risultati da entrambi i sistemi. Un semplice esempio è la funzione di avvio/arresto automatico del Karma. A seconda degli input all'HCU, il motore del Karma si spegnerà da solo a semafori lunghi o continuerà a funzionare se necessario. Questa funzione di risparmio energetico è standard per la maggior parte degli ibridi, ma il software del Karma tiene conto di molteplici fattori che vanno dal livello di carica della batteria al carico del motore prima dell'arresto e utilizza quei 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 nel 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 diversi e con risultati diversi:

Guida invisibile

  • Modalità silenziosa ed economica
  • Consente ai conducenti di percorrere fino a 80,5 chilometri con una batteria completamente carica
  • Emissioni zero
  • Da 0 a 60 miglia orarie (96,6 chilometri orari) in 7,5 secondi

Guida sportiva

  • Autonomia 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

>Fisker Karma:design esterno


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 invece di consentirle semplicemente di riscaldare l'aria interna. Il tetto solare del Karma aggiungerà una batteria stimata da 4 a 5 miglia (da 6,4 a 8 chilometri) a settimana. Sarà disponibile un pannello solare stazionario più grande per il montaggio su una casa o un garage. L'array integrerà l'alimentazione dalle prese elettriche standard e sosterrà parte dei costi di ricarica.

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

I controlli del Karma portano anche un approccio futuristico introducendo il primo touch screen aptico disponibile in un'auto. Un touch screen aptico fornisce i sensi di feedback all'utente, 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 di velocità e livelli di carica della batteria.

Affinché il Karma abbia successo, ha bisogno di qualcosa di più dei fossili freddi nel vetro della finestra e dell'eco-savvy. 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.

>Fisker Karma:Produzione

Allo stesso tempo, il Karma a livello di produzione è stato lanciato al North American International Auto Show del 2009 a Detroit. Mich., l'azienda ha anche abbandonato il concept Karma S, una decappottabile hardtop a due porte. La mossa è stata accolta con scetticismo e riluttante rispetto. 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, credono alcuni nel settore, potenzialmente sottrae alle potenziali vendite dell'originale. Ma ancora una volta Karma è deciso a rompere gli schemi e non sembra contrario a correre rischi.

L'azienda, con sede a Irvine, in California, e 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 automobili .

Il portavoce di Fisker Russell Datz ha affermato che alla fine Fisker produrrà le auto negli Stati Uniti con una stima di 15.000 auto che usciranno dalla linea ogni anno entro la fine del 2011, quando la Karma S inizierà la consegna. Datz ha affermato che, a seconda della domanda e degli incentivi federali, i prezzi dei 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 che l'azienda offre una garanzia da paraurti a paraurti di 50 mesi e 50.000 miglia, una delle più lunghe del settore per i veicoli ibridi.

Al momento della stesura di questo articolo, circa 35 concessionari negli Stati Uniti hanno collaborato con Fisker per fornire vendita e assistenza Karma. Datz ha detto che c'erano più di 80 rivenditori 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 in 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, segui i link nella pagina successiva.

Specifiche Fisker Karma:

[fonte:Fisker Automotive, Inc.]

  • Lunghezza totale: 196,3 pollici (4.987 millimetri)
  • Larghezza totale: 78,1 pollici (1.984 millimetri)
  • Altezza fuori tutto: 52,4 pollici (1.330 millimetri)
  • Base della ruota: 124,4 pollici (3.160 millimetri)
  • Pista anteriore: 66,5 pollici (1.689 millimetri)
  • Pista posteriore: 67,1 pollici (1.720 millimetri)
  • Telaio: Spaceframe in alluminio estruso configurato per il posizionamento e le prestazioni della trasmissione e del pacco batteria.
  • Posizione della batteria: Supporto trasversale per auto centrale per la sicurezza e la considerazione del peso
  • Posizione del motore: Attacco frontale tradizionale, con generatore tra batterie e motore
  • Impronta di carbonio: 93 grammi di CO2 per chilometro -- Rispetto a Honda Insight ibrida a 101 grammi di CO2 per chilometro e un tradizionale motore a benzina BMW 750 a 383 grammi di CO2 per chilometro
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>Fonti

  • Arold, Mark. Director of Vehicle and Powertrain Engineering for Quantum Technologies. Colloquio. Conducted April 1, 2009.
  • Datz, Russell. Fisker spokesman. Colloquio. Conducted March 31, 2009.
  • Fisker Automotive, Inc. (June 15, 2009) http://karma.fiskerautomotive.com/
  • Quantum Technologies (June 15, 2009) http://www.qtww.com/