Sin dall’inizio del lavoro di ricerca e sviluppo nel settore, BMW ha dato la preferenza all’utilizzo d’ idrogeno liquido come vettore d’energia per l’automobile. Il carburante liquido a bassissime temperature offre una densità energetica molto superiore all’idrogeno gassoso e fortemente compresso. Ad ingombro identico del serbatoio, la quantità di energia d’idrogeno liquido a bassissima temperatura è del 75 percento superiore a quella immagazzinata da idrogeno gassoso pressurizzato a 700 bar.

L’autonomia di un’automobile alimentata ad idrogeno liquido aumenta conseguentemente dello stesso fattore. Quando un concetto di alimentazione nuovo viene valutato in merito alla sua idoneità all’utilizzo giornaliero, uno dei criteri principali da esaminare è l’autonomia; oltre ai valori di consumo e alla capacità del serbatoio del veicolo deve essere considerata anche l’infrastruttura d’approvvigionamento. Attualmente non esiste ancora una rete capillare di stazioni di rifornimento d’idrogeno. Degli autoveicoli alimentati esclusivamente ad idrogeno sono utilizzabili sulle strade pubbliche solo in modo limitato e comunque non sono in grado di offrire la flessibilità richiesta dal cliente. Per questo motivo, BMW  punta su un motore ibrido. Il motore a combustione interna della BMW Hydrogen 7 può funzionare sia a benzina che ad idrogeno. L’autonomia dell’automobile ammonta a 200 chilometri nell’esercizio a idrogeno; altri 500 chilometri sono percorribili nella modalità a benzina. Il guidatore di una Hydrogen 7 può contare dunque su una ottima mobilità e sfruttare senza alcun problema la propria vettura anche quando la prossima stazione di rifornimento ad idrogeno è lontana.
Sin dall’inizio del lavoro di ricerca e sviluppo nel settore, BMW ha dato la preferenza all’utilizzo d’idrogeno liquido come vettore d’energia per l’automobile. Il carburante liquido a bassissime temperature offre una densità energetica molto superiore all’idrogeno gassoso e fortemente compresso. Ad ingombro identico del serbatoio, la quantità di energia d’idrogeno liquido a bassissima temperatura è del 75 percento superiore a quella immagazzinata da idrogeno gassoso pressurizzato a 700 bar.


L’autonom ia di un’automobile alimentata ad idrogeno liquido aumenta conseguentemente dello stesso fattore. Quando un concetto di alimentazione nuovo viene valutato in merito alla sua idoneità all’utilizzo giornaliero, uno dei criteri principali da esaminare è l’autonomia; oltre ai valori di consumo e alla capacità del serbatoio del veicolo deve essere considerata anche l’infrastruttura d’approvvigionamento. Attualmente non esiste ancora una rete capillare di stazioni di rifornimento d’idrogeno. Degli autoveicoli alimentati esclusivamente ad idrogeno sono utilizzabili sulle strade pubbliche solo in modo limitato e comunque non sono in grado di offrire la flessibilità richiesta dal cliente. Per questo motivo, BMW  punta su un motore ibrido. Il motore a combustione interna della BMW Hydrogen 7 può funzionare sia a benzina che ad idrogeno. L’autonomia dell’automobile ammonta a 200 chilometri nell’esercizio a idrogeno; altri 500 chilometri sono percorribili nella modalità a benzina. Il guidatore di una Hydrogen 7 può contare dunque su una ottima mobilità e sfruttare senza alcun problema la propria vettura anche quando la prossima stazione di rifornimento ad idrogeno è lontana.

Alle condizioni attuali, il motore ibrido costituisce l’unica soluzione pratica e fattibile per il successo dell’idrogeno. Inoltre, il motore a combustione interna della BMW Hydrogen 7 è ideale per diffondere la nuova tecnologia su ampia scala. Soprattutto nel confronto con la fuel cell, esso consente di raggiungere una potenza nettamente superiore. Secono la Casa, il motore V12 della BMW Hydrogen 7 offre dinamica, comfort e sicurezza delle classiche BMW – indipendente¬mente dalla modalità di esercizio selezionata. Il propulsore eroga da una cilindrata di 6,0 litri una potenza di 191 kW/260 CV. La coppia massima ammonta a 390 newtonmetri e viene raggiunta a un regime di 4.300 giri/min. La BMW Hydrogen 7 accelera in 9,5 secondi da 0 a 100 km/h e raggiunge una velocità massima bloccata elettronicamente a 230 km/h. Questi valori sono validi sia per il funzionamento a idrogeno che a benzina. Nel funzionamento a benzina, l’approvvigionamento di carburante avviene tramite iniezione diretta; inoltre, nel collettore di aspirazione del motore è stato integrato un condotto d’ idrogeno.

La tecnologia chiave sono le valvole d’insufflazione per la prepara-zione della miscela che in frazioni di secondo aggiungono all’aria aspirata il quantitativo necessario d’idrogeno gassoso.L’idrogeno si distingue per una velocità di combustione fino a dieci volte superiore a quella dei carburanti tradizionali e consente di raggiungere un livello di rendimento più elevato. Al fine di potere sfruttare appieno questo potenziale, il motore V12 della BMW Hydrogen 7 richiede una gestione motore particolarmente flessibile. Il sistema VALVETRONIC e il Doppio VANOS sono i complementi ideali. I cambi di carica e il ritmo d’iniezione possono essere tarati con precisione alle caratteristiche della miscela aria/idrogeno. A pieno carico, il motore della BMW Hydrogen 7 funziona nel cosiddetto esercizio stechiometrico. Il rapporto di miscela tra ossigeno e idrogeno è equilibrato (lambda = 1). In questo rapporto, l’esercizio a idrogeno consente di raggiungere il massimo rendimento a delle basse emissioni. Dato che l’idrogeno non contiene del carbonio – a differenza delle fonti di energia di origine fossile – la sua combustione non produce né idrocarburi (HC) né monossido di carbonio (CO). Durante il funzionamento ad idrogeno, delle tracce bassissime di HC, CO e di emissioni di CO2 possono formarsi in conseguenza alla combustione dell’olio di lubrificazione o attraverso i lavaggi del filtro a carbone attivo. Importanti sono solo le emissioni di ossidi di azoto (NOX) che si formano soprattutto ad alte temperature di combustione. L’elevata flessibilità con la quale è possibile gestire il processo di combustione consente di applicare una strategia di esercizio con un ampio controllo della formazione di NOX.  A questo scopo, il motore viene gestito a carico parziale con un’alta quota di  ossigeno (lambda > 2).

La combustione avviene a temperature relativamente basse così da formare delle emissioni minime di NOX. Questo funzionamento a magro è possibile in un campo della mappatura molto ampio. Dato che l’idrogeno ha la particolarità di limiti di accensione molto ampi e di bruciare ad un alta velocità, è sufficiente un bassa quota di carburante per generare un rendimento elevato.Per incrementare la potenza, viene aumentata la quota di carburante nella miscela anche nell’esercizio a idrogeno. Parallelamente al carico cresce anche la temperatura di combustione. Il campo di miscela nel quale si forma la maggior parte di ossidi di azoto è tra lambda = 1 e lambda = 2. Questo campo di esercizio negativo a livello di emissioni viene soppresso dalla gestione motore della BMW Hydrogen 7 , indipendentemente dall’andamento di coppia. A pieno carico (lambda = 1), le emissioni di NOX. vengono evitate quasi completamente. Per la trasformazione dei quantitativi minimi di NOX. che si formano in questo campo di esercizio è sufficiente un semplice sistema di catalizzatore a tre vie. La composizione dei gas di scarico di un motore a combustione interna a idrogeno nell’esercizio stechiometrico (lambda = 1) promuove la decomposizione di eventuali ossidi di azoto nel catalizzatore a tre vie. Il propulsore della BMW Hydrogen 7 offre anche nel funzionamento ad idrogeno la stessa dinamica di un motore a benzina ma emette praticamente solo del vapore acqueo.
Alle condizioni attuali, il motore ibrido costituisce l’unica soluzione pratica e fattibile per il successo dell’idrogeno. Inoltre, il motore a combustione interna della BMW Hydrogen 7 è ideale per diffondere la nuova tecnologia su ampia scala. Soprattutto nel confronto con la fuel cell, esso consente di raggiungere una potenza nettamente superiore. Secono la Casa, il motore V12 della BMW Hydrogen 7 offre dinamica, comfort e sicurezza delle classiche BMW – indipendente¬mente dalla modalità di esercizio selezionata. Il propulsore eroga da una cilindrata di 6,0 litri una potenza di 191 kW/260 CV. La coppia massima ammonta a 390 newtonmetri e viene raggiunta a un regime di 4.300 giri/min. La BMW Hydrogen 7 accelera in 9,5 secondi da 0 a 100 km/h e raggiunge una velocità massima bloccata elettronicamente a 230 km/h. Questi valori sono validi sia per il funzionamento a idrogeno che a benzina. Nel funzionamento a benzina, l’approvvigionamento di carburante avviene tramite iniezione diretta; inoltre, nel collettore di aspirazione del motore è stato integrato un condotto d’idrogeno.



La tecnologia chiave sono le valvole d’insufflazione per la prepara-zione della miscela che in frazioni di secondo aggiungono all’aria aspirata il quantitativo necessario d’idrogeno gassoso.L’idrogeno si distingue per una velocità di combustione fino a dieci volte superiore a quella dei carburanti tradizionali e consente di raggiungere un livello di rendimento più elevato. Al fine di potere sfruttare appieno questo potenziale, il motore V12 della BMW Hydrogen 7 richiede una gestione motore particolarmente flessibile. Il sistema VALVETRONIC e il Doppio VANOS sono i complementi ideali. I cambi di carica e il ritmo d’iniezione possono essere tarati con precisione alle caratteristiche della miscela aria/idrogeno. A pieno carico, il motore della BMW Hydrogen 7 funziona nel cosiddetto esercizio stechiometrico. Il rapporto di miscela tra ossigeno e idrogeno è equilibrato (lambda = 1). In questo rapporto, l’esercizio a idrogeno consente di raggiungere il massimo rendimento a delle basse emissioni. Dato che l’idrogeno non contiene del carbonio – a differenza delle fonti di energia di origine fossile – la sua combustione non produce né idrocarburi (HC) né monossido di carbonio (CO). Durante il funzionamento ad idrogeno, delle tracce bassissime di HC, CO e di emissioni di CO2 possono formarsi in conseguenza alla combustione dell’olio di lubrificazione o attraverso i lavaggi del filtro a carbone attivo. Importanti sono solo le emissioni di ossidi di azoto (NOX) che si formano soprattutto ad alte temperature di combustione. L’elevata flessibilità con la quale è possibile gestire il processo di combustione consente di applicare una strategia di esercizio con un ampio controllo della formazione di NOX.  A questo scopo, il motore viene gestito a carico parziale con un’alta quota di  ossigeno (lambda > 2).



La combustione avviene a temperature relativamente basse così da formare delle emissioni minime di NOX. Questo funzionamento a magro è possibile in un campo della mappatura molto ampio. Dato che l’idrogeno ha la particolarità di limiti di accensione molto ampi e di bruciare ad un alta velocità, è sufficiente un bassa quota di carburante per generare un rendimento elevato.Per incrementare la potenza, viene aumentata la quota di carburante nella miscela anche nell’esercizio a idrogeno. Parallelamente al carico cresce anche la temperatura di combustione. Il campo di miscela nel quale si forma la maggior parte di ossidi di azoto è tra lambda = 1 e lambda = 2. Questo campo di esercizio negativo a livello di emissioni viene soppresso dalla gestione motore della BMW Hydrogen 7 , indipendentemente dall’andamento di coppia. A pieno carico (lambda = 1), le emissioni di NOX. vengono evitate quasi completamente. Per la trasformazione dei quantitativi minimi di NOX. che si formano in questo campo di esercizio è sufficiente un semplice sistema di catalizzatore a tre vie. La composizione dei gas di scarico di un motore a combustione interna a idrogeno nell’esercizio stechiometrico (lambda = 1) promuove la decomposizione di eventuali ossidi di azoto nel catalizzatore a tre vie. Il propulsore della BMW Hydrogen 7 offre anche nel funzionamento ad idrogeno la stessa dinamica di un motore a benzina ma emette praticamente solo del vapore acqueo.

Il concetto di motore bivalente della BMW Hydrogen 7 non punta solo su una gestione motore e su un approvvigionamento di carburante speciali ma anche sull’integrazione di due serbatoi di carburante separati. Al fine di massimizzare l’autonomia, la BMW Hydrogen 7 è equipaggiata di un tradizionale serbatoio di benzina da 74 litri e di un serbatoio di carburante supplementare che accoglie circa 8 chilogrammi d’idrogeno liquido. Il serbatoio d’idrogeno è un componente centrale. La Magna Steyr supporta, come partner di sviluppo, BMW Group nell’applicazione automobilistica della tecnologia dell’idrogeno. Il serbatoio d’idrogeno a parete doppia è composto da un guscio interno e un guscio esterno; ogni guscio è realizzato in una lamiera d’acciaio inox dallo spessore di 2 millimetri. Tra il serbatoio interno e quello esterno è inserito un superisolamento a vuoto di 30 millimetri. Questa configurazione consente di minimizzare la conduzione di calore. Lo strato intermedio raggiunge l’effetto isolante di 17 metri di polistirolo. Gli elementi di unione tra il serbatoio interno ed esterno sono dei nastri di CFRP a bassa conduzione termica. La tecnica d’isolamento sviluppata per il serbatoio d’idrogeno della BMW Hydrogen 7 offre una costanza termica finora mai raggiunta nella pratica. Un esempio molto esplicativo: se si riempisse un serbatoio del genere di caffé bollente, il caffé resterebbe caldo per più di 80 giorni. Solo dopo questo periodo la bevanda si sarebbe raffreddata a una temperatura adatta alla sua consumazione. Altrettanto efficiente è anche la protezione contro il freddo.


L’isolamento ad alta efficienza consente di immagazzinare l’idrogeno per un lungo periodo a una pressione da 3 a 5 bar a una temperatura costante di  – 250 gradi Centigradi. L’apporto di calore che determina l’evaporazione dell’idrogeno è minimo. Le perdite risultanti dall’aumento di pressione, che accompagna la crescita della temperatura, sono controllate con la massima precisione. Il cosiddetto «boil-off-management» limita la pressione interna del serbatoio e assicura una fuoriuscita controllata dell’idrogeno già evaporato. L’idrogeno gassoso liberato viene diluito in un cono di Venturi e ossidato in un catalizzatore che emette solo del vapore acqueo. La durata fino allo svuotamento controllato di un serbatoio d’idrogeno riempito a metà ammonta a circa 9 giorni. Anche dopo 9 giorni si possono percorrere ancora circa 20 chilometri con il motore azionato ad idrogeno.Durante la guida, la trasformazione predefinita d’idrogeno liquido in idrogeno gassoso è un processo permanente. Il carburante viene prelevato dal serbatoio allo stato gassoso e apportato alla preparazione della miscela. Questo è anche il motivo per cui l’idrogeno liquido viene sottoposto a una evaporazione controllata nel serbatoio e viene costituito uno strato intermedio di gas a pressione predefinita. Il riscaldamento dell’idrogeno gassoso prelevato dal serbatoio è necessario per la preparazione della miscela. In questo processo viene sfruttato il calore del circuito di raffreddamento del motore attraverso due scambiatori di calore collegati tra di loro. Lo scambiatore di calore nella cosiddetta «capsula del sistema secondario» riceve il proprio calore dal circuito di raffreddamento del motore e lo convoglia attraverso il secondo scambiatore di calore al serbatoio d’idrogeno; inoltre, viene riscaldato l’idrogeno per la preparazione della miscela.
Il concetto di motore bivalente della BMW Hydrogen 7 non punta solo su una gestione motore e su un approvvigionamento di carburante speciali ma anche sull’integrazione di due serbatoi di carburante separati. Al fine di massimizzare l’autonomia, la BMW Hydrogen 7 è equipaggiata di un tradizionale serbatoio di benzina da 74 litri e di un serbatoio di carburante supplementare che accoglie circa 8 chilogrammi d’idrogeno liquido. Il serbatoio d’idrogeno è un componente centrale. La Magna Steyr supporta, come partner di sviluppo, BMW Group nell’applicazione automobilistica della tecnologia dell’idrogeno. Il serbatoio d’idrogeno a parete doppia è composto da un guscio interno e un guscio esterno; ogni guscio è realizzato in una lamiera d’acciaio inox dallo spessore di 2 millimetri. Tra il serbatoio interno e quello esterno è inserito un superisolamento a vuoto di 30 millimetri. Questa configurazione consente di minimizzare la conduzione di calore. Lo strato intermedio raggiunge l’effetto isolante di 17 metri di polistirolo. Gli elementi di unione tra il serbatoio interno ed esterno sono dei nastri di CFRP a bassa conduzione termica. La tecnica d’isolamento sviluppata per il serbatoio d’idrogeno della BMW Hydrogen 7 offre una costanza termica finora mai raggiunta nella pratica. Un esempio molto esplicativo: se si riempisse un serbatoio del genere di caffé bollente, il caffé resterebbe caldo per più di 80 giorni. Solo dopo questo periodo la bevanda si sarebbe raffreddata a una temperatura adatta alla sua consumazione. Altrettanto efficiente è anche la protezione contro il freddo.


L’isolamento ad alta efficienza consente di immagazzinare l’idrogeno per un lungo periodo a una pressione da 3 a 5 bar a una temperatura costante di  – 250 gradi Centigradi. L’apporto di calore che determina l’evaporazione dell’idrogeno è minimo. Le perdite risultanti dall’aumento di pressione, che accompagna la crescita della temperatura, sono controllate con la massima precisione. Il cosiddetto «boil-off-management» limita la pressione interna del serbatoio e assicura una fuoriuscita controllata dell’idrogeno già evaporato. L’idrogeno gassoso liberato viene diluito in un cono di Venturi e ossidato in un catalizzatore che emette solo del vapore acqueo. La durata fino allo svuotamento controllato di un serbatoio d’idrogeno riempito a metà ammonta a circa 9 giorni. Anche dopo 9 giorni si possono percorrere ancora circa 20 chilometri con il motore azionato ad idrogeno.Durante la guida, la trasformazione predefinita d’idrogeno liquido in idrogeno gassoso è un processo permanente. Il carburante viene prelevato dal serbatoio allo stato gassoso e apportato alla preparazione della miscela. Questo è anche il motivo per cui l’idrogeno liquido viene sottoposto a una evaporazione controllata nel serbatoio e viene costituito uno strato intermedio di gas a pressione predefinita. Il riscaldamento dell’idrogeno gassoso prelevato dal serbatoio è necessario per la preparazione della miscela. In questo processo viene sfruttato il calore del circuito di raffreddamento del motore attraverso due scambiatori di calore collegati tra di loro. Lo scambiatore di calore nella cosiddetta «capsula del sistema secondario» riceve il proprio calore dal circuito di raffreddamento del motore e lo convoglia attraverso il secondo scambiatore di calore al serbatoio d’idrogeno; inoltre, viene riscaldato l’idrogeno per la preparazione della miscela.