Grazie alla possibilità di combinare prestazioni con  un’eccellente efficienza ambientale, il motore rotativo a idrogeno (Hydrogen RE) è uno dei punti centrali degli sforzi di Mazda per sviluppare il propulsore del futuro.

Per dimostrare l’eccezionale prestazione ambientale di questo motore, che brucia idrogeno per generare potenza motrice ed emette zero CO₂, dal 2006 Mazda sta affidando in leasing la Mazda RX-8 Hydrogen a compagnie e amministrazioni locali. RX-8 Hydrogen RE non solo offre prestazioni pulite, ma conserva le caratteristiche di guida di un veicolo equipaggiato con un normale motore benzina a combustione interna.

Grazie al suo sistema dual-fuel a doppia alimentazione, RX-8 Hydrogen RE può essere commutata tra idrogeno e benzina con la semplice pressione di un pulsante e, nonostante sia un veicolo a carburante alternativo, offre tutte le altre apprezzate caratteristiche del modello base RX-8, compresa la sua abitabilità per quattro adulti.

La nuova Mazda Premacy Hydrogen RE Hybrid che Mazda espone al Motor Show di Topkyo è attualmente in fase di sviluppo, e l’inizio del leasing è previsto nel 2008.

Utilizza il sistema a doppia alimentazione della RX-8 Hydrogen RE, ed è un’ulteriore evoluzione in termini di utilizzo pratico e di prestazioni di guida grazie ai perfezionamenti apportati al sistema Hydrogen RE e all’impiego di un nuovo sistema ibrido.

-          Maggiore autonomia tra i rifornimenti

-          Una sensazione di potenza e di guida divertente

-          Abitabilità incrementata per cinque adulti e un bagagliaio più ampio

Il modello del Motor Show di Tokyo 2007 utilizza anche i Materiali Biotech Mazda derivati dalle piante, che contribuiscono a ulteriori riduzioni nelle emissioni CO₂. Questi materiali possono vantare un’eccellente resistenza al calore, agli shock e all’usura, così come ai danni del fuoco e degli agenti atmosferici. Offrono inoltre una straordinaria versatilità e possono essere impiegati per parti interne in plastica, rivestimenti sedili e in varie altre aree.

Mazda è attivamente impegnata nello sviluppo di tecniche speciali, compreso il motore rotativo a idrogeno per arrivare a una prima realizzazione di una società sostenibile. In particolare, i veicoli ad energia pulita di Mazda che funzionano non solo a idrogeno, ma anche con benzina e diesel, svolgeranno un ruolo importante durante il processo di sviluppo di un’infrastruttura per l’idrogeno.

Il motore rotativo a idrogeno evoluto assicura la potenza Zoom-Zoom

La potenza di questo propulsore evoluto è aumentata del 40% rispetto alla RX-8 Hydrogen RE, e trova riscontro nelle prestazioni in accelerazione notevolmente migliori. Il motore rotativo a idrogeno, che è un po’ il cuore di questo modello, presenta un layout diverso, trasversale invece che longitudinale; è stata anche migliorata la resistenza di aspirazione/scarico e l’efficienza di combustione per assicurare una potenza elevata su un’ampia gamma di giri.

Inoltre, è stato sviluppato un nuovo prototipo di sistema ibrido da abbinare al nuovo motore rotativo a idrogeno. Il tradizionale motore rotativo a idrogeno ha dei problemi di bassa coppia e scarsa efficienza di combustione nella gamma dei bassi regimi. Il nuovo sistema supera entrambi i problemi e, in combinazione con la maggiore capacità d’idrogeno, estende l’autonomia della propulsione a idrogeno a circa 200 km, il doppio dell’RX-8 Hydrogen RE. Il veicolo è pure equipaggiato con l’apprezzato sistema dual-fuel a doppia alimentazione della RX-8 Hydrogen RE, che ne estende ulteriormente il suo impiego pratico.

Il sistema ibrido converte in modo efficiente l’energia sviluppata dalla combustione dell’idrogeno in elettricità che alimenta il motore elettrico. Grazie ai progressi nella tecnologia di propulsione elettrica, il sistema realizza un’elevata efficienza energetica e una risposta rapida per prestazioni di guida potenti combinate a un basso consumo di carburante. L’accelerazione scatta all’istante in cui si preme l’acceleratore, creando una sensazione dinamica che deriva dalla sincronizzazione tra il motore benzina e la potenza del motore elettrico.

Schema di flusso dell’energia in funzione delle condizioni di guida

I principali componenti del sistema ibrido – il motore rotativo a idrogeno e il generatore, l’inverter, il motore elettrico e la batteria – sono controllati in modo ottimale per generare elettricità, ricaricare o scaricare la batteria in funzione delle condizioni di guida.

Quando si parte dopo uno stop, funziona con la potenza della batteria, mentre durante la marcia stabile e regolare funziona con la potenza del motore rotativo a idrogeno e il generatore.

Durante l’accelerazione funziona con la potenza del motore rotativo a idrogeno/generatore + la potenza della batteria, mentre durante la decelerazione funziona con l’energia rigenerata dal motore durante la frenata e il freno motore.

Quando è fermo Il motore rotativo a idrogeno blocca il minimo senza che la batteria necessiti di ricarica.

Materiali Mazda Biotech (*1)

Per una società che utilizza la risorsa del riciclaggio

La nuova Mazda Premacy Hydrogen RE è un’autentica vetrina di altre tecnologie ambientali originali di Mazda.

Mazda è profondamente coinvolta negli sviluppi di un programma di collaborazione con società, università (*2), e governo nella Prefettura di Hiroshima, parte del Nuovo Consorzio Regionale per il Programma di Ricerca e Sviluppo sostenuto dal Ministero dell’Economia. Questo ci ha consentito di diventare il primo costruttore automobilistico a sviluppare un materiale bioplastico derivato dalle piante, con un aspetto di alta qualità e una resistenza allo shock e all’usura adeguata, per realizzare parti interne per auto con il sistema di stampo a estrusione. (I membri del consorzio sono riportati in basso).

In una joint-venture con Teijin Ltd, una compagnia con laboratori di ricerca a Chugoku e Shikoku, e Teijin Fibers Ltd, siamo riusciti a diventare i primi nell’industria automobilistica a sviluppare un tessuto biologico derivato dalle piante con fibre di poliacetato che presenta un’eccellente durata, resistenza al fuoco e alle condizioni atmosferiche per l’impiego sui rivestimenti dei sedili. La nuova Mazda Premacy Hydrogen RE Hybrid utilizza questi Materiali Biotech Mazda per la tappezzeria interna e i rivestimenti dei sedili.

*1 Termine generico per i materiali derivati dalle piante sviluppati da Mazda che comprende bioplastiche e biotessuti.

*2 I membri del consorzio sono: Università di Hiroshima, Nishikawa Rubber Co.,Ltd, Prefettura di Hiroshima, Technical Research Institute (Seibu Industrial Technology Center), Daikyo-Nishikawa Co.,Ltd, Japan Steel Works Ltd, Dipartimento Ingegneria Università Kinki, National Research Institute of Brewing, Yasuhara Chemical Co.,Ltd, MANAC, Inc, Mazda Motor Corporation (2 università, sei compagnie e 2 organizzazioni di ricerca e sperimentazione).

Resistenza allo shock, resistenza al calore e un aspetto di qualità

Mazda ha sviluppato una speciale bioplastica adatta per le parti interne. Per favorire la cristallizzazione di un acido polilattico, i ricercatori hanno sviluppato un germe cristallino composto di poliacetato con una struttura molecolare modificata che innalza il punto di fusione. Hanno pure messo a punto un nuovo agente compatibilizzante per disperdere i costituenti flessibili per migliorare l’assorbimento degli shock, determinando così un materiale con una superiore capacità di disperdere l’energia dell’urto. La bioplastica evoluta, che deriva per oltre l’80% da piante, evidenzia un assorbimento degli shock ed una resistenza al calore nettamente superiori. E, differentemente dalle normali bioplastiche, le cui proprietà le rendono adatte solo alla presso-formatura, la bioplastica di Mazda può essere modellata a estrusione. Conseguentemente,  questo materiale ha le qualità e l’aspetto richiesti per l’impiego sulle parti interne di un’automobile.

Combina le proprietà di resistenza all’usura, resistenza alla fiamma e resistenza agli agenti atmosferici richieste dai tessuti per uso automobilistico

Il biotessuto Mazda è stato sviluppato utilizzando un agente cristallizzante per l’acido polilattico con una struttura molecolare del poliacetato ad alto punto di fusione (struttura stereo-complessa) che consente l’applicazione sull’intera biofibra. Il biotessuto risultante è al cento per cento derivato dalle piante e vanta un’eccezionale resistenza all’usura, alla fiamma ed agli agenti atmosferici.

Introduzione del riciclaggio da paraurti-a-paraurti

Mazda è il primo costruttore automobilistico ad introdurre il riciclaggio da paraurti-a-paraurti, un sistema che recupera i paraurti danneggiati, rimuove completamente la vernice e riutilizza il materiale su nuovi paraurti. Dal primo impiego sulla RX-8, Marzo 2005, i materiali riciclati sono stati introdotti su nuovi modelli e sono stati impiegati in nuove applicazioni. Mazda Premacy Hydrogen RE Hybrid adotterà materiale riciclato in questo modo.

La tecnologia di selezione ottica discrimina la presenza/assenza di vernice

La chiave per il riciclaggio da paraurti-a-paraurti è una speciale tecnica di selezione ottica. Nel processo di riciclaggio i paraurti danneggiati opportunamente recuperati sono polverizzati e trasformati in graniglia, con una rimozione della vernice fino al 98,5%. La tecnologia di selezione ottica può accuratamente diversificare i granuli in base al contenuto di vernice.

Come mostra lo schema i granuli scendono dal collettore passando di fronte a due telecamere CCD. Eliminando i granuli che contengono ancora la vernice con dell’aria compressa, è possibile ottenere un rapporto di rimozione ci circa il 99,9%. I granuli privi di vernice vengono miscelati con materiale fresco per formare i nuovi paraurti. I granuli eliminati nel processo di selezione possono essere utilizzati nel materiale per i sottocoperchi.

Premacy Hydrogen RE – Caratteristiche Principali (valori programmati)

Il progresso dello sviluppo dei veicoli a idrogeno di Mazda

Mazda ha sviluppato il primo HR-X equipaggiato con un motore rotativo a idrogeno nel 1991. Nel 1993 è stato sviluppato un modello Roadster sperimentale con motore rotativo a idrogeno, mentre nel 1995 abbiamo provato su strada, sulla rete pubblica giapponese, una versione Capella Cargo equipaggiata con il motore rotativo a idrogeno. Per ottenere il permesso dal Ministero del Territorio, delle Infrastrutture e del Trasporto, abbiamo effettuato il primo test mondiale su strada aperta del prototipo RX-8 Hydrogen RE nel mese di Ottobre 2004. Più recentemente, nel mese di Febbraio 2006, Mazda ha iniziato il leasing della RX-8 Hydrogen RE principalmente a enti pubblici e compagnie.

Tecnologia di Sicurezza

Il programma di sicurezza Mazda punta a produrre automobili che riescano a prevenire ed evitare le collisioni.

Il numero di vittime per incidenti stradali è stato un trend in discesa in anni recenti grazie ai miglioramenti delle strutture di assorbimento dell’energia d’urto dei veicoli, a un impiego molto esteso degli airbag, e ancora allo sviluppo ed alla diffusione delle tecnologie di sicurezza passiva e ad altri metodi di sicurezza. Rimane il fatto, molto triste, che ogni anno gli incidenti stradali aumentano in tutto il mondo. Vista questa circostanza, è vitale che in aggiunta all’aiuto per ridurre i traumi quando avvengono gli incidenti, adottiamo misure atte in primo luogo a evitare che l’incidente avvenga.

A questo fine, Mazda ha intensificato le sue ricerche e lo sviluppo dei sistemi di sicurezza mirati all’ambiente del traffico per un futuro sostenibile. Il nostro obiettivo finale è di realizzare “automobili che non urtino”. Ciò coinvolge sia la sicurezza passiva che predispone l’auto per una collisione, sia un livello superiore di tecnologia di sicurezza attiva che supporti il guidatore – che in definitiva è il responsabile finale della sicurezza – con un’accurata valutazione e individuazione del pericolo, una maneggevolezza che si combini con le intenzioni del guidatore stesso, e dinamiche del veicolo che facilitino una manovra di elusione dell’urto più facile.

Allo stesso tempo, stiamo sviluppando in modo dinamico tecnologie di sicurezza complete che comprendono l’uso delle informazioni generate da una infrastruttura di trasporto.

Evoluzione dell’assistenza di individuazione e prestazione dinamica

La guida prevede il riconoscimento delle situazioni, la capacità di prendere decisioni e un funzionamento affidabile del veicolo in una grande varietà di circostanze. Da questo punto di vista, l’analisi degli errori umani negli incidenti, rivela che gli errori di giudizio contano per circa il 20%, gli errori di manovra per meno del 10%.

Tecnologia di Sicurezza

Gli sforzi di ricerca e sviluppo di Mazda puntano a realizzare misure per tener conto di questi errori umani quando avvengono, ed addirittura eliminare del tutto le cause dell’errore umano, per realizzare “automobili che riconoscano e accertino le condizioni di guida e di marcia e permettano al guidatore  di attuare l’adeguata azione di sicurezza”. In termini pratici, ciò comporta quanto segue:

-          Supporto HMI (Human Machine Interface) per un’accurata ricognizione e valutazione

-          Dinamiche del veicolo che facilitino l’elusione del pericolo con semplici operazioni

-          ITS (Intelligent Transport System): un avanzato sistema di supporto al guidatore che prevede la coordinazione tra veicolo e ambiente del traffico

Basandosi su queste tre linee di ricerca e sviluppo, Mazda sta perseguendo la nuova generazione di sicurezza attiva che integra guidatore, veicolo e ambiente del traffico con l’obiettivo di costruire vetture che siano divertenti da guidare ed evitino gli incidenti.

Esempi pratici delle tecnologie e dei progetti avanzati volti a supportare accuratamente la capacità di individuazione e giudizio del guidatore nel percorso di sicurezza previsto da Mazda.

Sistema di monitoraggio posteriore del veicolo (Installato sulla nuova Mazda Atenza)

Per supportare un cambio di corsia sicuro, sensori radar sugli angoli sinistro e destro  della carrozzeria rilevano un veicolo che si sta avvicinando dal posteriore nelle aree cieche dietro il montante centrale quando si viaggia a 60 km/h o a velocità maggiori, e avverte il guidatore per mezzo di una luce LED e un allarme sonoro.

Sistema multi-control CF-Net (Rete funzionale incrociata) (Installato sulla nuova Mazda Atenza)

CF-Net è un sistema molto sofisticato che supera il concetto HMI. Collega i sistemi audio, climatizzatore e display e, coordinandone le rispettive operazioni, offre un controllo sicuro e confortevole. I comandi sul volante, facilmente raggiungibili dal guidatore, e un display centralizzato sopra il pannello strumenti vicino alla visuale del guidatore, consentono un intervento facile e positivo e monitorano lo stato di ogni sistema.

Un’ottima visibilità anteriore e inferiore facilita le manovre negli spazi stretti

Lo stile della nuova Mazda Demio (Mazda2) prevede una linea di cintura più bassa per migliorare la visibilità sulla parte inferiore davanti al veicolo e assistere il guidatore quando imbocca strade strette e durante il parcheggio. In particolare, questa soluzione rende il parcheggio frontale più agevole migliorando la visibilità dell’area di parcheggio e l’attenzione ai veicoli adiacenti.

[Dinamiche avanzate del veicolo]

I paragrafi che seguono presentano alcune tecnologie dinamiche del veicolo che facilitano l’elusione del pericolo e rendono la guida più divertente.

Controllo stabilità di rollio (disponibile su Mazda CX-9 in Nord America)

Un sensore di entità di rollio fornisce le informazioni sui movimenti di rollio del veicolo. Questa informazione viene combinata con i dati dell’angolo di sterzata, forza G, rapporto d’imbardata e velocità del veicolo elaborati dal sistema DSC (Dynamic Stability Control), per accertare l’angolo assoluto di rollio in ogni dato momento. Per stabilizzare il rollio, sono calcolate istantaneamente la forza frenante ottimale e la coppia del motore, e di conseguenza vengono regolate la coppia frenante e la coppia del motore. Ciò consente di mantenere un comportamento stabile del veicolo nelle varie condizioni che il guidatore si trova ad affrontare effettivamente.

Sistema di Sicurezza Pre-crash (Disponibile su Mazda MPV e Mazda CX-7, installato sulla nuova Mazda Atenza)

Il sistema di Sicurezza Pre-Crash di Mazda utilizza un sensore radar montato sul frontale della vettura per monitorare i vari ostacoli sulla strada davanti e, se c’è un rischio di collisione, avverte il guidatore con un allarme sonoro e una spia luminosa. Se il guidatore non frena, il sistema interviene automaticamente sui freni in modo discreto per indurre il guidatore a frenare.

Se il guidatore è troppo lento nell’attuare una manovra di elusione e l’urto è giudicato inevitabile , il sistema Pre-Crash interviene per ridurre automaticamente la velocità e attenuare la gravità dell’impatto. Allo stesso tempo, vengono pretensionate le cinture di sicurezza per ridurre l’allentamento del nastro e trattenere gli occupanti per diminuire i traumi. Per il futuro intensificheremo i nostri sforzi di ricerca e sviluppo su tecnologie più avanzate  che riducano ulteriormente i traumi degli incidenti tenendo in considerazione il pedone sulla strada e nelle aree adiacenti.

Tecnologia di assistenza al guidatore coordinata con l’infrastruttura del trasporto

Per attenuare il problema dell’errore umano nelle situazioni a rischio, è importante sviluppare contromisure che rispondano più velocemente e siano a portata di mano. Per le situazioni di pericolo che il guidatore non può vedere, è necessario compiere progressi nelle tecnologie del veicolo e dell’infrastruttura del trasporto.

Per esempio, prevenire una collisione su un angolo cieco o la corretta impostazione delle curve richiede l’uso delle tecnologie ITS (Intelligent Transport Systems) come le comunicazioni tra veicolo e veicolo e tra il veicolo e la strada, attualmente in fase di sviluppo, che puntano a migliorare la comunicazione con altri veicoli, pedoni e ciclisti.

Mazda partecipa al collaudo dell’ITS sulle strade pubbliche, programmato per l’autunno di quest’anno a Hiroshima, patrocinato da un’organizzazione che riunisce l’amministrazione locale e istituzioni industriali e universitarie*. Finora Mazda è stata coinvolta negli sviluppi ITS su percorsi di prova. Attualmente, abbiamo la responsabilità del progetto di un sistema di navigazione che supporti la verifica ITS sulle strade pubbliche e raccoglieremo e analizzeremo i dati registrati dai sistemi istallati su decine di veicoli Mazda.

Stiamo inoltre sviluppando un supporto per il guidatore coordinato con l’infrastruttura che consenta al guidatore stesso di ricevere informazioni importanti da sensori, telecamere e altre apparecchiature istallate sulla strada. Questo tipo di interfaccia uomo-veicolo e l’approccio alla tecnologia di controllo sono sviluppati in base al fatto che è fondamentale la ricerca, non solo per i problemi di una specifica regione, ma per la diffusione futura in più regioni e situazioni.

*National Police Agency, Universal Traffic Management of Japan(UTMS), HiroshimaConference of ITS Validation on Public Roads.

Attrezzature utilizzate nel collaudo del sistema ITS sulle strade pubbliche nel distretto di Hiroshima

Il collaudo sulle strade pubbliche prevede le tipiche condizioni che si riscontrano sulle strade intorno a Hiroshima City, e offre un’opportunità per raccogliere dati da una serie di test. Le condizioni della strada per il collaudo sono le seguenti:

- Strade che ospitano automobili e tram che creano la complessità del traffico     

- Un’ampia zona sul delta che molti si trovano a superare in condizioni difficili da valutare in cima ai ponti rialzati

- Aree caratterizzate da una ridotta distanza tra pianura e montagna, che può creare improvvise variazioni nelle condizioni atmosferiche e sulla superficie stradale.

Segue un’introduzione alle principali situazioni di test in cui è coinvolta Mazda.

Sistema di supporto per evitare collisioni nelle svolte a destra

La città di Hiroshima ha numerosi grandi incroci con le linee del tram, e specialmente quando si effettua una conversione a destra, il guidatore deve prestare la massima attenzione al tram e ai pedoni che attraversano la strada.  Nel programma di collaudo su strade pubbliche, le informazioni su ogni tram che sta avvicinandosi, così come sui veicoli che sopraggiungono nascosti dal tram (basate sulla distanza d’intersezione misurata da un trasmettitore ottico istallato davanti all’incrocio) è comunicata al navigatore interno attualmente in prova, e avverte il guidatore. Allo stesso tempo sono fornite le informazioni su ogni pedone o ciclista che attraversa la strada.

Sistema di supporto per evitare la collisione nelle curve cieche

 L’incrocio senza semafori di una strada principale con strade laterali secondarie è abbastanza comune in Giappone. Nel programma di collaudo su strade pubbliche dove ci sono molti pedoni e ciclisti oltre ai veicoli a motore, la vettura sarà temporaneamente bloccata da un trasmettitore ottico, mentre i pedoni sull’incrocio sono controllati da sensori e le informazioni relative trasmesse alla vettura in prova per avvertire il guidatore.

Sistema per prevenire tamponamenti quando si è in attesa allo stop

Hiroshima, una città con molti fiumi, ha numerosi ponti con pendenze in salita e in discesa, e in molti casi c’è un incrocio subito dopo il ponte. E’ dunque difficile per il guidatore valutare le condizioni all’incrocio nel lato più lontano del ponte quando inizia ad attraversarlo. Conseguentemente, c’è il pericolo di collisioni posteriori con i veicoli in attesa al segnale di stop.

Nel programma di collaudo su strade pubbliche sensori rilevano la presenza di veicoli fermi al segnale di stop e veicoli che si muovono lentamente nella zona del ponte difficile da vedere sul lato più lontano. Le informazioni su queste situazioni soggette a una rapida evoluzione sono trasmesse al veicolo in prova per avvertire il guidatore del pericolo di un tamponamento.