NAIAS 2013: l’elettrica ELR è genuinamente Cadillac

 

Le caratteristiche dinamiche della Cadillac ELR 2014, la coupé compatta elettrica di lusso, sono contrassegnate dal DNA e dalle prestazioni di tutti i veicoli del marchio, che mettono il guidatore in diretto contatto con la strada grazie alla prontezza che ci si aspetta da una Cadillac. 

 

«La ELR è prima di tutto una Cadillac e offre uno standard di guida che i clienti riconosceranno, indipendentemente dalla modalità della propulsione, ha dichiarato Chris Thomason -ingegnere capo del veicolo-. Si tratta di un’esperienza di guida comunicativa, caratterizzata da una grande sensazione di controllo, e rassicurante grazie all’eccellente potenza disponibile a richiesta, tutto questo valorizzato da una eccezionale fluidità».

 

Caratteristiche uniche come la possibilità di selezionare la modalità di guida Sport si accompagnano a sospensioni e telaio che garantiscono precisione e reattività, mentre il sofisticato sistema di propulsione della ELR è stato tarato per garantire un’erogazione di potenza sicura e coinvolgente. Con 400 Nm di coppia –circa il 12%in più del V6 3.6L della SRX– l’accelerazione in città e in autostrada è garantita, anche nelle fasi di immissione in corsia e di sorpasso, grazie a una tranquillizzante riserva di potenza disponibile. 

 

La modalità Sport della ELR garantisce un’esperienza di guida brillante, riconfigurando automaticamente la risposta del pedale dell’acceleratore per offrire un’applicazione più rapida della coppia e una maggior sensibilità ai comandi del guidatore, grazie alla modifica delle impostazioni di sospensioni e sterzo. 

 

La modalità Sport è una delle quattro possibilità che si possono selezionare per godere al massimo dell’esperienza di guida della ELR nelle condizioni più diverse e in base al proprio stile di guida. Le altre modalità sono: 

Tour: l’impostazione base sulla ELR è quella che sarà probabilmente utilizzata con maggiore frequenza e offre il massimo comfort di guida e la massima efficienza.

Mountain: la modalità Mountain regola automaticamente il sistema per assicurare la potenza necessaria sulle strade di montagna, quando altrimenti si potrebbero compromettere le prestazioni del veicolo. La modalità Mountain consente alla ELR di conservare una riserva di carica sufficiente, in modo da avere a disposizione potenza supplementare in caso di necessità. 

Hold: questa modalità consente di decidere quando utilizzare il generatore

 

La sicurezza di guida viene ulteriormente sottolineata da un sistema avanzato di sospensioni e ammortizzatori dotato di controllo continuo (Continuous Damping Control), che regola gli ammortizzatori ogni due millisecondi per conservare un controllo ottimale della dinamica del veicolo nelle diverse superfici o fondi stradali. La ELR è dotata di cerchi da 20 pollici con pneumatici progettati per assicurare equilibrio tra massimo controllo, tenuta di strada in curva ed efficienza. 

Telaio e sospensioni avanzate garantiscono controllo e sicurezza

La ELR si distingue per una struttura solida e stabile, caratterizzata da un sistema integrato di carrozzeria e scocca le cui principali barre sottoscocca corrono senza soluzione di continuità dall’anteriore al posteriore. Acciai ultraresistenti di ultima generazione aumentano la resistenza e riducono il peso.

Altri elementi fondamentali per l’esperienza di guida della ELR sono: 

ampie carreggiate anteriori e posteriori –1.578 mm all’anteriore e 1.585 mm al posteriore–, passo lungo (2.695 mm) e baricentro ribassato

sospensione anteriore HiPer Strut con elementi leggeri in alluminio forgiato che riducono il peso e garantiscono maggiore agilità e prontezza

servosterzo elettrico a doppio pignone montato sulla scatola dello sterzo con ingranaggi ZF che assicurano una eccellente sensibilità e aiutano a risparmiare carburante

sospensione posteriore semi-indipendente ad assale torcente con parallelogramma di Watts con bracci longitudinali ottimizzati, in grado di assorbire le forze laterali, che consentono di regolare la sospensione per gestire i movimenti verticali di beccheggio

cuscinetti idraulici nelle sospensioni anteriori e posteriori 

sistema frenante elettroidraulico rigenerativo che recupera energia e la invia alla batteria

i sistemi di controllo del telaio di serie comprendono freni antibloccaggio, controllo della trazione e controllo elettronico della stabilità (StabiliTrak). 

 L’intelaiatura di sostegno anteriore isolata a quattro attacchi contribuisce alla silenziosità generale e all’assenza di vibrazioni della ELR, oltre che all’ottima dinamica. Un risultato raggiunto fissando il motore all’intelaiatura e poi la stessa al telaio. Gli attacchi specificamente regolati sono realizzati in funzione dell’asse di coppia intrinseco del motore (in ordine di marcia), riducendo efficacemente il trasferimento di rumore e vibrazioni.

La struttura della ELR si distingue per un esclusivo supporto trasversale che contribuisce a una maggior precisione e sicurezza della sterzata. 

 La sospensione anteriore HiPer Strut

La sospensione anteriore HiPer Strut (abbreviazione di High Performance Strut) è tecnologicamente avanzata e contribuisce a ridurre l’influenza della coppia sullo sterzo garantendo un comportamento sterzante più lineare e sensibile grazie a un controllo superiore dell’angolo di inclinazione delle ruote, che migliora l’aderenza sull’asciutto e sul bagnato e la sensazione diretta della strada, isolando reazioni non volute.

L’HiPer Strut si basa sulla sospensione anteriore a montante MacPherson ed è dotato di attacchi superiori doppi che separano il trasferimento dei carichi di molla e ammortizzatore alla struttura della carrozzeria, per un migliore isolamento dalle asperità e dalle superfici irregolari. La riduzione dell’influsso della coppia sullo sterzo aiuta a mantenere la linearità dell’accelerazione con un motore che eroga 400 Nm di coppia. 

Le boccole idrauliche dei bracci oscillanti anteriori garantiscono un isolamento maggiore, una superiore silenziosità e un trasferimento più controllato dei carichi provenienti dalla strada. Bracci oscillanti e cerniere sono realizzati in alluminio e garantiscono agilità e riducono il peso. La barra stabilizzatrice anteriore cava ad azione diretta è stata progettata per ridurre al minimo la massa e garantire la massima rigidità. E’ montata sulla parete posteriore del sottotelaio e ciascuna estremità è collegata al montante anteriore attraverso un braccio ad azione diretta.

Servosterzo elettrico

Il sterzo elettrico servoassistito è montato sulla scatola dello sterzo ed è stato studiato per fornire una risposta eccellente e garantire la massima efficienza utilizzando energia solo nel momento in cui le ruote sono girate. E’ dotato di due pignoni, uno per sterzare e l’altro per aumentare l’assistenza, che risulta così variabile. Motore elettrico e unità di rilevazione controllano l’angolo di sterzata e rispondono con l’assistenza adeguata all’ingranaggio sterzante in qualsiasi situazione. 

Il servosterzo elettrico è dotato di ingranaggio premium ZF, che si distingue per l’eccellente rigidità torsionale, il minore attrito operativo e per una risposta lineare quasi perfetta, con passaggi estremamente fluidi e prevedibili e una migliore connessione tra guidatore, veicolo e strada nel momento della sterzata.

Sospensione posteriore con assale torcente e parallelogramma di Watts 

La sospensione posteriore semi-indipendente della ELR monta un assale torcente adattato specificamente (tipo torsion beam) con profilo a U a doppia parete al posteriore e parallelogramma di Watts. Si uniscono così i vantaggi della barra di torsione tradizionale, la leggerezza e un controllo costante dell’angolo di inclinazione delle ruote, a garanzia di una eccellente stabilità e un maggior spazio interno. 

Un sistema tecnicamente avanzato come il parallelogramma di Watts aiuta a tenere centrato l’asse posteriore in curva, mantenendo simmetriche le risposte dinamiche della ELR sia nelle curve a sinistra sia in quelle a destra. L’abilità del parallelogramma di centrare l’asse durante le curve garantisce una guida più equilibrata dato che la sospensione posteriore segue meglio la sospensione anteriore. 

La configurazione poco ingombrante dell’asse posteriore ha inoltre aiutato i tecnici ad abbassare il baricentro, migliorando così l’agilità. Consente anche di montare il serbatoio del carburante tra le due ruote posteriori, abbassando i sedili posteriori. 

I bracci oscillanti di ghisa sono ancorati alla barra trasversale in acciaio con un processo di saldatura brevettato “ad arco magnetico” che sfrutta le forze magnetiche per avvicinare i vari elementi e saldarli. I bracci oscillanti della sospensione posteriore della ELR sono a parete sottile, con uno spessore di soli 3,3 mm, per un risparmio in termini di massa pari a circa 1,75 kg. 

Rigenerazione dell’energia di frenata e Regen on Demand

La ELR è equipaggiata con un sistema di frenata elettroidraulico che consente di rigenerare energia in frenata, ricaricando la batteria, e di freni a disco tradizionali basati sulla pressione applicata dal guidatore sul pedale del freno. 

In fase di rigenerazione dell’energia di frenata, il sistema converte la velocità del veicolo in energia elettrica, che viene poi accumulata nel gruppo batterie. Se la batteria è già completamente carica, il modulo di controllo del freno inserisce la tradizionale frenata ad attrito. Il sistema si serve di un accumulatore idraulico ad alta pressione per aumentare la potenza di frenata. 

La funzionalità Regen on Demand, una esclusiva della ELR, consente di rigenerare temporaneamente energia dalla velocità del veicolo grazie alle levette al volante adattate dalle tradizionali auto sportive. L’elettricità viene accumulata nella batteria ad alta tensione del veicolo, per essere utilizzata in un secondo momento. Quando è attivo, il sistema Regen on Demand produce anche un rallentamento del veicolo leggermente superiore a quello che si ha solitamente quando si procede in folle, garantendo caratteristiche di controllo e prestazioni dinamiche tipiche della scalata del cambio in un veicolo con cambio manuale.  

Per inserire il sistema Regen on Demand il guidatore deve semplicemente togliere il piede dall’acceleratore e tirare verso di sé la levetta a sinistra o a destra del volante per iniziare a rigenerare elettricità. Lasciare la levetta disabilita il sistema Regen on Demand e consente al veicolo di continuare a procedere normalmente. Si può inserire e disinserire Regen on Demand tutte le volte che si vuole, se le condizioni del traffico lo consentono.  

Il sistema frenante antibloccaggio a quattro canali è di serie ed è dotato di ripartitore elettronico di frenata, che utilizza il controllo posteriore indipendente per migliorare stabilità e frenata in curva e garantire un uso più efficace dei freni posteriori all’aumentare dei carichi del veicolo. I freni a disco sono dotati di grandi rotori Duralife, ventilati anteriori e posteriori a disco solido, con trattamento di finitura di nitrocarburazione ferritica (FNC) che riduce la corrosione e garantisce maggiore durata. 

I sistemi di propulsione e ricarica sfruttano al massimo l’autonomia di guida in modalità puramente elettrica

La ELR è azionata dalla tecnologia EREV di GM, che unisce la guida in modalità puramente elettronica e un efficiente motore a benzina per l’estensione dell’autonomia che garantisce circa 480 km di autonomia, tra guida elettrica e inserimento del generatore.

Quando la carica del gruppo batterie avanzato agli ioni di litio raggiunge il livello minimo, entra in funzione il generatore elettrico alimentato a benzina che continua ad alimentare il sistema di trazione elettrico, estendendo l’autonomia della ELR e garantendo le prestazioni dinamiche del veicolo. La potenza viene erogata dal motore elettrico di trazione.  

Disposta sotto il cofano, l’unità di trazione elettrica è composta da due motori elettrici e un cambio-differenziale a variazione continua. All’interno dell’unità di trazione, un grande motore a trazione elettrica aziona il veicolo mentre un secondo motore elettrico di dimensioni inferiori funge da generatore per mantenere il gruppo batterie al livello minimo di carica e assistere il motore di trazione per garantire la propulsione, in base alla richiesta di prestazioni, velocità ed efficienza. 

L’ottimizzatore del sistema di propulsione valuta il miglior punto di efficienza centinaia di volte al secondo e passa dal funzionamento a uno o a due motori e viceversa senza che ciò venga avvertito dal guidatore per utilizzare la quantità minore di energia possibile pur soddisfacendo le necessità dinamiche del guidatore e fornendo le prestazioni richieste.

La batteria agli ioni di litio

La ELR monta una batteria a forma di T da 16,5 kWh agli ioni di litio, posizionata lungo la linea centrale del veicolo, tra le ruote anteriori e quelle posteriori per una distribuzione ottimale dei pesi. La batteria è lunga 1,6 m, pesa 198 kg e fornisce energia a una unità di trazione elettrica avanzata in grado di fornire al veicolo 400 Nm di coppia istantanea.  

Il gruppo batterie è protetto da acciai ultraresistenti. E’ composto da nove moduli collegati che contengono 288 celle prismatiche agli ioni di litio, ciascuna delle quali funziona come un tassello. Ognuna misura 127x178 mm (come una cornice per fotografie), è spessa meno di 6,4 mm, e pesa circa 450 grammi. Ogni cella contiene un anodo di carbonio (elettrodo negativo) e un catodo di manganese (elettrodo positivo) e un separatore rinforzato che isola gli elettrodi pur consentendo il trasferimento di ioni elettrici tra gli elementi. 

La batteria della ELR può essere caricata da una presa elettrica da 230V o da una stazione di ricarica dedicata da 240V. La ricarica completa del veicolo avviene in circa 4,5 ore dalla presa da 240V, a seconda della temperatura esterna. 

Una volta collegato il veicolo, si può programmare di ricaricarlo immediatamente o in un secondo momento, magari decidendo la ricarica in funzione dell’ora di partenza o delle tariffe elettriche. E’ anche possibile gestire e controllare la ELR on line o con il proprio smartphone e RemoteLink, una app di OnStar. 

La batteria della ELR è coperta da 8 anni/160.000 km di garanzia.