Discussione: Trasformare un'auto con propulsore a combustione interna in veicolo elettrico.

Tempo fa lessi un'affermazione dalla logica indiscutibile che non ha mai abbandonato la mia memoria e che anzi mi continua a far riflettere, era:
"L'auto che inquina meno è quella che ho già!"
In effetti anche l'utilizzo di un catorcio di trentacinque anni che consumi più olio che benzina, non inquinerebbe mai come l'intera produzione della più eco-compatibile auto nuova.
Considerando tutto quello che implica la costruzione, anche soltanto di un cofano, vengono i brividi.
Non tralascerei neppure lo scandaloso mondo finanziario e usuraio che prospera sul desiderio inculcato di consumare e cambiare ogni oggetto che accompagna la nostra esistenza trasformando, sempre più spesso, quelli che dovrebbero essere ausili per migliorare la qualità della vita, nello scopo stesso della vita.
Per non parlare dei conflitti (armati) connessi alla cosiddetta necessità di consumare per far "girare" l'economia.
Un affronto e una sfida, oltre che la manifestazione pratica di un desiderio di invertire la rotta e raggiungere uno stile di vita più sensato, potrebbe essere quello di avventurarsi nell'ottimizzazione di quello di cui già si dispone e desiderare solo oggetti concepiti per durare.
In quest'ottica trasformare le attuali auto circolanti, con i loro motori mangia-dinosauri, in vetture elettriche, è più che auspicabile.
Tra l'altro, se iniziamo adesso a farlo, arriveremo a circolare su un'auto elettrica molto prima di quello che ci consentirebbero le case automobilistiche. Una prova? La Toyota e la Honda hanno fatto di tutto pere rendere indesiderabili le loro ibride (sono orribili al punto che non può essere un caso), la Lexus è quasi inarrivabile, i modelli elettrici oggi "ufficialmente" sul mercato hanno prestazioni ridicole e prezzi esorbitanti.
Allora facciamocela da soli!
Va premesso che (secondo le conoscenze ad oggi in mio possesso) per poterla far circolare sulle strade italiane bisogna prima omologarla in un altro paese della comunità europea (opterei per la Germania) e poi importarla, con evidente spreco di denaro.
Detto ciò e supponendo che valga comunque la pena per:
1. Amore dell'ambiente
2. Soddisfazione personale
3. Convenienza economica
Quali possono essere le scelte e gli eventuali compromessi oggi a disposizione di chi volesse cimentarsi in questa impresa?
Quali sono i componenti necessari, dove si possono acquistare a prezzi ragionevoli?
C'è qualche componente che forse possiamo procurarci o costruire a condizioni più favorevoli?
Ogni contributo è prezioso.

In linea di massima sono d'accoro con te, a parte il fatto che Le ibride di Toyota ed Honda siano brutte... e tantomeno che lo siano state fatte appositamente dopo averci investito decine di mioni di Euro di sviluppo!
Semplicemente non siamo più abituati a vedere auto il cui desing deriva da esigenze aerodinamiche... negli ultimi 20anni il mercato dell'auto aveva abbandonato l'aerodinamica, l'ergonomia e l'efficienza quali argomenti di vendita, per fortuna c'è stata la crisi!!!
E comunque anche i consumatori ci hanno messo la loro parte continuando a comprare in modo sempre più emozionale anzichè razionale, dieci anni fa la VW aveva in listino due modelli che percorrevano 100Km con soli tre litri di gasolio e sono stati letteralmente snobbati dai clienti in favore di auto più pesanti, più potenti, più fashion... così le nostre strade sono invase da auto pesantissime, ingombranti anche se poco abitabili e soprattutto molto poco efficienti!

Tornando al tema del tuo post, non è una novità avevo visto su Euronews delle società in Germanioa che si stavano occupando di elettrificare auto in circolazione proprio per arrivare quanto prima ad ottenere dei vantaggi economici ed ambientali.
L'obiettivo prevedeva di acquistare auto usate di 5 anni e rivenderle elettrificate al prezzo dello stesso modello al nuovo.

In Italia abbiamo lo scoglio dell'omologazione ma vedo che qualcuno è già riuscito a superarlo.
Per quanto riguarda i componenti, io mi occupo di motori e tifo per i miei Brushless perchè garantiscono maggiore fficienza quindi autonomia, tuttavia se si tratta di un progetto fai da te i motori CC o gli asincroni sono senz'altro più economici ed anche ben più semplici da pilotare.
Il resto dei componenti mi sembrano abbastanza facili da reperire, io conosco ad esempio la ITC di Torino che ha tutto quanto serve per la trazione elettrica eccetto appunto i motori e le batterie.
Sulle batterie non mi esprimo perchè non ho nessuna competenza.
Se vi interessa invece fare una prima analisi per il dimensionamento del motore, quindi potenza, regime di rotazione e conseguenti prestazioni del veicolo, vi faccio volentieri il calcolo.

Io al momento sono occupato al 100% nello sviluppo di motori sincorni a magneti permanenti ottimizzati per queste applicazioni, mi piacerebbe tuttavia avviare un progetto per l'elettrificazione di automobili di larga diffusione, ad esempio la Smart che nell'utlizzo urbano ne trarrebbe il massimo vantaggio.
Se qualcuno è interessato ad avviare seriamente un'attività del genere si faccia vivo!!!

Stefanog60,
questo forum che stai frequentando appartiene all'associazione EnergoClub ONLUS, che promuove diverse iniziative, tra cui questa che si sposa bene con quanto chiedi: http://www.energoclub.org/page/partner-della-svolta-elettrica

Ciao
Mario

Stefanog60,
riporto anche il link di eCarsNow : www.ecarsnow.it
Come puoi vedere, propongono anche modifiche sulle Smart.

Riguardo ai motori per auto elettriche di serie, date le tempistiche tra la progettazione e l'omologazione, bisogna considerare anche gli aspetti strategici/politici, come per esempio la disponibilita' di materiali magnetici (es.: neodimio centellinato dai cinesi). Proprio in provincia di Vicenza e' stata sviluppata una serie di motori trifase molto interessanti per l'impiego automotive, con pochissimo materiale magnetico, senza gabbia e anisotropo. Recentemente l'azienda e' stata acquistata da un importante gruppo tedesco, che ci vede delle notevoli possibilita' di sviluppo.
Io sono sempre piu' convinto che il motore automotive vincente sara' il pentafase (in passato ho lavorato anche sul TFM, lo conosci?)
Ciao
Mario

Ciao Mario, qui ci diamo del tu vero?
Nei forum il lei non mi sembra adatto! In realtà credo proprio che ci siamo già conosciuti!

Beh, grazie delle risposte, conoscevo già ecarsnow, ho conosciuto anche la EVE, appena pronto devo far loro provare il mio nuovo motore.

Conosco il principio dei motori TFM, li vedo adatti solo in applicazioni a bassa velocità, e solo dove ne vale davvero la pena perchè data la complessità costruttiva credo che non saranno mai particolrmente economici.
Perchè sostieni che il pentafase sarà il futuro? Intendi comunque sempre un sincrono a magneti permantei vero?

Mi presento in privato
a presto
Stefano

Ciao a tutti, io concordo e trovo interessante ciò che ha espsotsto mhmmd a parte alcuni piccoli punti.

Sto cercando di capire il funzionamento dei motori elettrici documentandomi con libri di testo enciclopedie specifiche ecc ecc.
Vorrei provare ad elettrificare una vettura nel tempo si intende in quanto al momento le mie conoscenze son limitate.

Stefanog60 io sto cercando di capire come calcolare i Nm di forza meccanica ricevuti da un motore elettrico in base all'alimentazione.

Mi spiego meglio.

Mettiamo caso io debba far muovere una vettura elettricamente, per dimensionare la batteria e tutto l'occorente che riguarda il sistema devo prima sapere il consumo del motore.

Per scegliere un motorte devo sapere di quanti Nm ho bisogno, ma poi non so calcolare e in base a cosa si effettua il calcolo i Nm all'asse ricevuti dal motore.

Hai la possibilità di darmi un link in proposito o comunque di indirizzarmi sull'argomento?
ho cercato anche su wikipedia ma non riesco a trovare nulla sotto la voce "newton metri motori elettrici" o simili.

ciao grazie

RICKY

Mettiamo caso io debba far muovere una vettura elettricamente, per dimensionare la batteria e tutto l'occorente che riguarda il sistema devo prima sapere il consumo del motore.

Per scegliere un motorte devo sapere di quanti Nm ho bisogno, ma poi non so calcolare e in base a cosa si effettua il calcolo i Nm all'asse ricevuti dal motore.

Non sono d'accordo.
Per sapere la potenza necessaria devi sapere la somma delle resistenze all'avanzamento che devi compensare fino alla velocità massima (resistenza di rotolamento degli pneumatici, resistenza aerodinamica, perdite alla trasmissione ed ai cuscinetti ruota), ed ottenere così la potenza necessaria al moto uniforme.
Poi, in base al peso del veicolo ed alle prestazioni in accelerazione che vuoi ottenere, ti calcoli in base all'inerzia la forza necessaria per accelerare da una velocità ad un'altra, quella che vorresti avere dalla tua auto ( per esempio da zero a 100kmh): sommandola a quella del moto uniforme, hai la potenza necessaria per la tua autovettura.

Alla fine, devi vedere se il motore può fornire quella potenza a tutti i regimi: se la curva di coppia è lineare, va bene così... se invece si concentra su certi regimi di rotazione, o surdimensioni il motore in modo da avere sempre coppia sufficiente, o adotti un cambio meccanico come fanno le auto con motore a scoppio.

Originariamente inviata da livingreen

dalla tua auto ( per esempio da zero a 100kmh): sommandola a quella del moto uniforme, hai la potenza necessaria per la tua autovettura.

Alla fine, devi vedere se il motore può fornire quella potenza a tutti i regimi: se la curva di coppia è lineare, va bene così...

Ok livingreen hai specificato piu chiaramente di me cosa devo fare, ma ciò che volevo sapere sta nel mezzo.
"Come faccio a sapere se il motore può fornire quella potenza a tutti i regimi?"

Grazie

RICKY

Di ogni motore esiste un grafico con le curve di potenza e coppia riferite ai giri, da zero al massimo nominale. Non so che tipo di motore intendi usare, ma comunque verifichi prima sul grafico che la casa ti fornisce la linearità delle curve ed i livelli di coppia e potenza.
Se in base ai calcoli di cui sopra ti stanno bene, vai avanti... altrimenti, scegli un altro motore.
Allenati usando i grafici coppia-potenza dei motori a scoppio delle auto, che sono diffusissimi e con ampie spiegazioni, vedrai che non è difficile.

Link utili:
Coppia e Potenza: vi spieghiamo cosa sono
Coppia motrice - Wikipedia
COPPIA MOTRICE E POTENZA MOTORE

Ok livingreen e grazie mille.

Di tutto.

RICKY

Originariamente inviata da RIK 8

Ciao a tutti, io concordo e trovo interessante ciò che ha espsotsto mhmmd a parte alcuni piccoli punti.

Sto cercando di capire il funzionamento dei motori elettrici documentandomi con libri di testo enciclopedie specifiche ecc ecc.
Vorrei provare ad elettrificare una vettura nel tempo si intende in quanto al momento le mie conoscenze son limitate.

Stefanog60 io sto cercando di capire come calcolare i Nm di forza meccanica ricevuti da un motore elettrico in base all'alimentazione.

Mi spiego meglio.

Mettiamo caso io debba far muovere una vettura elettricamente, per dimensionare la batteria e tutto l'occorente che riguarda il sistema devo prima sapere il consumo del motore.

Per scegliere un motorte devo sapere di quanti Nm ho bisogno, ma poi non so calcolare e in base a cosa si effettua il calcolo i Nm all'asse ricevuti dal motore.

Hai la possibilità di darmi un link in proposito o comunque di indirizzarmi sull'argomento?
ho cercato anche su wikipedia ma non riesco a trovare nulla sotto la voce "newton metri motori elettrici" o simili.

ciao grazie

RICKY

Ciao,
da come ti sei espresso è facile dedurre che tu sia piuttosto digiuno perfino dei concetti basilari della meccanica, però se hai buona volontà ce la puoi fare.

Se devi procedere ad una elettrificazione devi seguire una traccia di questo genere:
- conoscendo la massa del veicolo, gli attriti dovuti alla trasmissione, il suo coefficiente di penetrazione aerodinamica e la sua sezione frontale, puoi facilmente calcolare la potenza necessaria per muoverlo ad una determinata velocità
- conoscendo la potenza necessaria ed il rapporto di trasmissione ( circonferenza delle ruote ed eventuali altre riduzioni, per esempio nel differenziale) puoi calcolare la velocità del motore che dovrai utilizzare e quindi la sua coppia ( la potenza non è altro che la coppia moltiplicata per la velocità)
- a questo punto puoi iniziare a fare i primi dimenzionamenti di massima, scegliere il pacco batterie, eventualmente correggere la massa e rifare i calcoli e così via.

Se vuoi passarmi i dati del veicolo posso farti un dimensionamento di massima del motore ed estrapolare le prestazioni che ne risultano: velocità massima, pendenza superabile, accelerazione...

Successivamente comunque il lavorò sarà acora lungo, dovrai scegliere la tensione delle batterie, il motore il relativo drive ed il sistema di raffreddamento più adatto.

metto un video vedete e....



.....lascio a voi i commenti

P.S.: la vettura elettrica è dotata di un software che mantiene la coppia appena sotto la soglia di quella sopportata dai pneumatici e che gestisce il tutto.

Ciao a tutti! Sono uno studente di ingegneria dell'autoveicolo. Attualmente sto scrivendo la tesi per la laurea triennale. La tesi consiste nel modificare una vettura già esistente dotandola di propulsione elettrica e relativo dimensionamento delle batterie, scelta del motore ecc. Il problema è che non so da che parte iniziare. C'è qualcuno che ha voglia di darmi una mano?? Leggendo i post precedenti ho capito che prima di tutto devo calcolare la potenza necessaria per muovere il veicolo. Per fare ciò i parametri a cui devo fare riferimento sono:
resistenza di rotolamento degli pneumatici
resistenza aerodinamica,
perdite alla trasmissione ed ai cuscinetti ruota
massa veicolo
Giusto??

Ciao,
ok con quei dati più la velocità calcoli la potenza necessaria, poi con il rapporto di trasmissione ricavi velocità e coppia del motore.

Ciao, ho calcolato la resistenza totale all'avanzamento per una velocità di 80 km/h (vel. max che la vettura può raggiungere) tenendo conto solo della resistenza al rotolamento e della resistenza aerodinamica. In totale mi vengono 6,47 kW. Stiamo parlando di una vettura che pesa circa 400 kg. Adesso come faccio a ricavare il rapporto di trasmissione???

Direi che non ci siamo proprio!
A me risultano 10Kw considerando un CX di 0.26 e duna sezione frontale di 2.2mq!
Per calcolare il rapporto di trasmissione devi conoscere il diametro delle ruote e decidere a che numero di giri può girare il tuo motore.

Io l'ho calcolato con questi parametri

cx 0,35
sezione frontale 1,36 mq

purtroppo non ho dati precisi. So solo l'altezza della vettura 1,7m e larghezza 1m. Per calcolare la sezione frontale ho fatto 1x1,7x0,8(coefficiente inventato da me). Dici che sono dati non accettabili???

A parte che una vettura larga un metro sarebbe quantomeno bizzarra...
a me senza il coefficiente che non mi sono inventato con quel cx ed una sezione frontale di 1.36 mi risultano comunque 9Kw
Ti ho scritto anche in privato, hai letto il messaggio?

Riesci a inviarmi i calcoli che hai fatto? Ho letto il messaggio e ti ho risposto in privato....

Io mi sono fatto un foglio di calcolo... dovrei ripassarmi le formule a ritroso

ma tu tieni conto anche della resistenza dovuta alla pendenza?

Certo che tengo conto della pendenza ma stavamo parlando di velocità su strada piana.
Non ho ricevuto nessuna risposta l messaggio privato, controlla.

Ricominciamo da capo. Avendo esclusivamente questi dati è possibile arrivare alla scelta del motore e delle batterie e al loro dimensionamento?

- peso a vuoto: 193 kg
- lunghezza: 2800 mm
- carreggiata: 2300 mm
- altezza: 1280 mm
- cerchi: 16" diametro e 3" di larghezza
- Cx: 0,3297413

Quali altri dati mi servono? Io arrivo a calcolare la potenza necessaria. Poi non so come andare avanti.........
Per quanto riguarda quello che mi hai scritto in privato posso dirti che è una cosa che mi può interessare. Ovviamente deve essere qualcosa di compatibile con il tempo che ho a disposizione. Comunque ne possiamo parlare....

La lunghezza è irrilevante, non capisco come faccia la carreggiata ad essere 2300 se parlavi di una larghezza di 1m, non basta il diametro dei cerchi, serve il diametro della ruota completa, ricavabile dalla misura delle gomme.

Allora ti spiego come sono andato avanti: ho calcolato la potenza necessaria a 80 km/h (che è la vel max del veicolo). Risultato: 6 kW. Poi sono andato a cercare un motore elettrico (ho guardato la potenza nominale) e ho trovato questo:

Caratteristiche tecniche:

Motore elettrico N30.48.02
Alimentazione AC trifase
Tensione di batteria 48 V
Corrente nominale 210 A
Potenza nominale 8 kW 2000÷5000rpm
Coppia massima 38 Nm 0÷2000rpm
Velocità nominale 5000 rpm
Velocità massima 9000 rpm
Raffreddamento ad aria
Massa 32kg
Dimensioni L 275 x ø 190 mm

Sapendo che il raggio delle ruote è di 0,3 m ho calcolato la velocità angolare delle ruote (a 80 km/h) e mi è uscito
74 rad/s. Ho preso poi la velocità nominale del motore 5000 rpm e l'ho trasformata in rad/s (esce 532.5 rad/s). Infine ho trovato il rapporto di trasmissione: GR (gear ratio) = 532.5/74 = 7.2.