Sto cercando di capire bene i principi su cui si basano le auto ibride, per capire quale di quelle in commercio è la più razionale (in relazione al costo)
Dunque in commercio ci sono:
a) auto ibride del tipo in parallelo (Toyota Prius) in cui il motore a scoppio interviene direttamente a fornire coppia alle ruote, in parallelo a un motore elettrico. E' uno schema un po' più complicato di quello in serie (b) ma è apparentemente più efficiente perchè non si ha dissipazione della potenza del motore termico, che va direttamente alle ruote invece che seguire la meno efficiente via alternatore-batteria-motore elettrico.
Ma non c'è solo questo, altrimenti un'auto di questo tipo in marcia fuori città a velocità costante sarebbe mossa in pratica solo dal motore termico e avrebbe gli stessi consumi di un'auto normale. Se ho capito bene, nella Prius hanno usato anche un motore particolare che segue il ciclo Atkinson, più efficiente, e attraverso l'uso di un cambio a variatore regolato elettronicamente riescono a far girare il motore termico in un range di regime ristretto, nel quale ha un'efficienza particolarmente alta. I risparmi sui consumi in marcia costante fuori città prescindono dall'esistenza di un motore elettrico e di una batteria, essendo solo il motore termico a dare la potenza necessaria, e sono dovuti all'uso di un ciclo termodinamico più efficiente e alla presenza di un variatore e di una regolazione elettronica che mantengono il motore in un campo di funzionamento costante, al massimo di efficienza
(PS. Proprio per questo la partenza da fermo è realizzata solo col motore elettrico e il motore termico viene messo in funzione solo quando la velocità è abbastanza alta da permetterne l'accoppiamento)
b) schemi in serie: il motore termico non muove le ruote, ma un generatore elettrico (alternatore + inverter, credo) che carica la batteria. Le ruote vengono mosse da un motore elettrico (anche coincidente con l'alternatore)che in accelerazione e in marcia costante prende la corrente dalla batteria, in frenata funge da generatore recuperando l'energia cinetica dell'auto per ricaricare la batteria.
Il motore termico anche qui può usare un ciclo termodinamico più efficiente e lavorare in un range di condizioni dove l'efficienza è massima, ma resta il fatto che comunque la potenza che fornisce deve prima venire convertita in energia elettrica per muovere le ruote, con una certa perdita di efficienza lungo il cammino. In compenso risulterebbe abolita la trasmissione diretta (via variatore) della potenza alle ruote e la gestione del sistema sarebbe più semplice. Niente fermata e rilancio del motore termico ad ogni stop in città, pochissima elettronica (che comunque costa poco).
Differenze di costo: poche; praticamente per lo schema Prius solo la trasmissione alle ruote e l'elettronica.
Poi ci sono gli schemi mini-ibrido tipo quello della Honda, in cui in pratica si installa sull'asse motore un generatore/motore che recupera l'energia nelle frenate e aiuta il motore nelle riprese. La trasmissione alle ruote resta la stessa, con tanto di cambio, quindi i guadagni sono solo quelli (in città) dati dal recupero dell'energia in frenata. Ma non ho capito bene come questo si realizzi.
Quante sciocchezza ho detto finora ?
Dunque in commercio ci sono:
a) auto ibride del tipo in parallelo (Toyota Prius) in cui il motore a scoppio interviene direttamente a fornire coppia alle ruote, in parallelo a un motore elettrico. E' uno schema un po' più complicato di quello in serie (b) ma è apparentemente più efficiente perchè non si ha dissipazione della potenza del motore termico, che va direttamente alle ruote invece che seguire la meno efficiente via alternatore-batteria-motore elettrico.
Ma non c'è solo questo, altrimenti un'auto di questo tipo in marcia fuori città a velocità costante sarebbe mossa in pratica solo dal motore termico e avrebbe gli stessi consumi di un'auto normale. Se ho capito bene, nella Prius hanno usato anche un motore particolare che segue il ciclo Atkinson, più efficiente, e attraverso l'uso di un cambio a variatore regolato elettronicamente riescono a far girare il motore termico in un range di regime ristretto, nel quale ha un'efficienza particolarmente alta. I risparmi sui consumi in marcia costante fuori città prescindono dall'esistenza di un motore elettrico e di una batteria, essendo solo il motore termico a dare la potenza necessaria, e sono dovuti all'uso di un ciclo termodinamico più efficiente e alla presenza di un variatore e di una regolazione elettronica che mantengono il motore in un campo di funzionamento costante, al massimo di efficienza
(PS. Proprio per questo la partenza da fermo è realizzata solo col motore elettrico e il motore termico viene messo in funzione solo quando la velocità è abbastanza alta da permetterne l'accoppiamento)
b) schemi in serie: il motore termico non muove le ruote, ma un generatore elettrico (alternatore + inverter, credo) che carica la batteria. Le ruote vengono mosse da un motore elettrico (anche coincidente con l'alternatore)che in accelerazione e in marcia costante prende la corrente dalla batteria, in frenata funge da generatore recuperando l'energia cinetica dell'auto per ricaricare la batteria.
Il motore termico anche qui può usare un ciclo termodinamico più efficiente e lavorare in un range di condizioni dove l'efficienza è massima, ma resta il fatto che comunque la potenza che fornisce deve prima venire convertita in energia elettrica per muovere le ruote, con una certa perdita di efficienza lungo il cammino. In compenso risulterebbe abolita la trasmissione diretta (via variatore) della potenza alle ruote e la gestione del sistema sarebbe più semplice. Niente fermata e rilancio del motore termico ad ogni stop in città, pochissima elettronica (che comunque costa poco).
Differenze di costo: poche; praticamente per lo schema Prius solo la trasmissione alle ruote e l'elettronica.
Poi ci sono gli schemi mini-ibrido tipo quello della Honda, in cui in pratica si installa sull'asse motore un generatore/motore che recupera l'energia nelle frenate e aiuta il motore nelle riprese. La trasmissione alle ruote resta la stessa, con tanto di cambio, quindi i guadagni sono solo quelli (in città) dati dal recupero dell'energia in frenata. Ma non ho capito bene come questo si realizzi.
Quante sciocchezza ho detto finora ?
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