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Auto con motore a scoppio: convertirle in ibride con una spesa irrisoria

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  • Auto con motore a scoppio: convertirle in ibride con una spesa irrisoria

    Nulla di nuovo, l'idea sarebbe quella di recuperare parte dell'energia persa durante le frenate, per poi restituirla nelle accelerazioni.
    La rivoluzione sarebbe quella di poter convertire, con pochi spiccioli, una normale auto (anche vecchia), in una più efficiente ibrida, che permetterebbe di consumare meno carburante.

    La conversione risulterebbe molto conveniente se effettuata su un'auto con aria condizionata (o comunque modelli con predisposizione) che sotto il cofano integrano il compressore clima, collegato alla cinghia di distribuzione.

    Possiamo eliminare il compressore e sostituirlo con un secondo alternatore, fissandolo ai perni già preesistenti e dunque alla cighia.
    Andremo a creare un circuito dedicato con centralina e accumulatori supplementari (un paio di batterie auto da 100Ah).
    L'alternatore secondario, durante la normale marcia del veicolo, gira a vuoto, senza alcun carico.
    Durante la pressione del freno invece, applichiamo il carico che andrà a rigenerare gli accumulatori supplementari.
    Alla pressione dell'acceleratore, deviamo l'energia presente negli accumulatori verso l'alternatore, che funzionando anche da motore, coaudiuverà con la propria potenza (1,5KW ma volendo penso si possa installare anche più potente), direttamente sulla cinghia di distribuzione.

    Note:
    La cosa migliore sarebbe utilizzare un potenziometro per aumentare/diminuire il carico in relazione alla pressione del pedale freno.
    Con la possibilità di controllare il carico, abbiamo la possibilità di utilizzare un alternatore di maggiore potenza (anche da 200A, al posto dei 100/120A). Questo ci permetterebbe di recuperare maggiore energia e ottenere consumi ancor più bassi.
    Per auto con clima di serie, non penso dovrebbero esserci problemi per prelevamenti/immissioni fino a 3KW sulla cinghia. Ma per questo sentiamo chi è più esperto, perchè non vorrei che saltassero le valvole.

    Considerazioni:
    Se un veicolo percorre 60Km in un'ora, e viaggiando con un andamento moderato consuma 3 litri di benzina (27 Kwh termici), significa che ha avuto bisogno di un'erogazione da parte del motore termico di 5,4Kwh meccanici. Coaudiuvando con il motore elettrico (alternatore) con una potenza aggiuntiva di 1,44Kwh meccanici, e di conseguenza si dovrebbe ridurre il consumo anche fino al 25-30%.

    Voi cosa ne pensate... è fattibile?

  • #2
    Premesso che secondo me il recupero dovrebbe essere ridotto al minimo grazie allo stile di guida (accelerazioni piccole, grande distanza dal veicolo precedente, velocità per quanto possibile costante, decelerazioni con grande anticipo), mi sembra una ottima idea; il nostro gattmes inventò un sistema per risparmiare sulla produzione di energia elettrica a bordo di vetture, che mi sembra abbia dei punti in comune col tuo, il quale avrebbe il vantaggio di poter impiegare per la trazione l' energia recupoerata.
    Se non sbaglio, un sistema molto simile al suo venne poi adottato da BMW (o Mercedes?), la descrizione di gattmes dovrebbe essere ancora sul Forum ma non la trovo.

    Ma, max001, fulmini e saette, non potevi scrivermi in privato, che ci facevamo un bel brevetto? Fifty-fifty, naturalmente.
    Ultima modifica di Al Mizar; 12-01-2015, 09:50.

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    • #3
      L'idea potrebbe avere un suo interesse.
      Personalmente suggerirei di usare il motogeneratore non tanto per le partenze in cui è richiesta una potenza elevata, quanto per mantenere una velocità costante come fanno i regolatori di velocità, in cui la potenza richiesta in ordine di marcia a basse/medie velocità è inferiore rispetto alle partenze o ad alte velocità/salite.
      Se questo fosse abbinato ad uno start&stop del motore gestito come viene gestito dai regolatori di velocità, prestando attenzione che in ordine di marcia i servizi funzionino regolarmente, potresti viaggiare con un filo di energia eliminando gli attriti motore che si riattiva al verificarsi del primo evento.
      La gestione della attivazione potrebbe essere demandata ad un sensore torsiometrico che rilevi quando il sistema possa entrare automaticamente in funzione in base a velocità e richieste di potenza da parte del guidatore e su condizioni stradali.
      Mentre la disattivazione avverrebbe all'atto in cui si frena o si accelera come avviene con i regolatori di velocità automatici, o se l'energia dell'accumulo è insufficiente, riavviando il motore termico con lo start&stop.
      Con una buona ingegnerizzazione ed elettronica si potrebbe eliminare il motorino di avviamento alternatore.
      Ultima modifica di Elisabetta Meli; 12-01-2015, 14:17. Motivo: essere ed avere confused :-)
      Regolamento: http://www.energeticambiente.it/misc.php?do=vsarules

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      • #4
        Ciao a tutti, carina l'idea, in realtà esiste già un "oggetto" che, per certi versi, potrebbe essere adattato alle specifiche indicate da max001.
        Viene usato soprattutto sui mezzi da trasporto medi e pesanti (cose o persone), è il retarder elettrico o rallentatore elettromagnetico.
        Il suo "normale" uso è principalmente quello di aiutare/sostituire l'impianto principale di frenata in tutte quelle situazioni in cui è necessaria un azione di rallentamento prolungata nel tempo (lunghe discese).
        Immagino che la sua funzione potrebbe essere facilmente invertita creando quindi un gruppo motore/generatore. La posizione stessa (tra l'uscita del cambio e l'albero motore) permetterebbe inoltre un migliore accoppiamento in fase di spinta; dubito infatti che un motore elettrico, al posto del compressore A.C., riesca a generare una valida spinta senza strappare la cinghia a cui è collegato (stiamo parlando di normali pulegge e cinghie servizi non ingranaggi e catene).
        Concordo con Elisabetta, più che per le partenze potrebbe essere di grande aiuto nelle fasi di velocità costante (4°/5° marcia).
        Il passo successivo, verso un ibrido ancor più completo, quando verranno realizzate termocoppie più performanti, potrebbe essere il recupero del calore disperso da scarico e motore.

        .......

        azz l'hanno già fatto, e proprio sul cambio - link - almeno è italiano.
        Uhmm ... forse un'altra alternativa potrebbe essere quella di inserire i motori/generatori proprio all'interno delle ruote (posteriori) come negli scooter elettrici
        Ultima modifica di Lupino; 12-01-2015, 14:08.
        Domotica: schemi e collegamenti
        e-book Domotica come fare per... guida rapida

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        • #5
          Ciao a tutti
          Originariamente inviato da max001 Visualizza il messaggio
          ...l'idea sarebbe quella di recuperare parte dell'energia persa durante le frenate, per poi restituirla nelle accelerazioni. La rivoluzione sarebbe quella di poter convertire, con pochi spiccioli, una normale auto...Andremo a creare un circuito dedicato con centralina e accumulatori supplementari (un paio di batterie auto da 100Ah)...Durante la pressione del freno...applichiamo il carico che andrà a rigenerare gli accumulatori supplementari. Alla pressione dell'acceleratore, deviamo l'energia presente negli accumulatori verso l'alternatore, che funzionando anche da motore...
          Ciao max001 sicuramente con pochi spiccioli non si fa nulla, anzi per le alte qualità necessarie per ogni componente aggiuntivo tutt'altro. La trasmissione dovrebbe essere di molto modificata...una semplice cinghia trapezoidale durante la "cessione di energia la vedo già rotta e comunque scivolosa. Una catena magari doppia o una cinghia dentata per alte potenze le vedo meglio. L'elemento ricaricabile certamente non due "rozze" batterie per avviamento, potrà essere una batteria di super condensatori, Batcap, o accumulatori dell'ultimissima generazione. Per non caricare il motore dell'auto il generatore dovrà come hai scritto attivarsi esclusivamente durante la frenata, oppure si potrebbe recuperare il calore dissipato ricaricando con celle ad effetto Seeback (termocoppie) , ottimizzando il sistema usando un motore e non un generatore/motore, forse semplificando un po' il tutto, oppure usandoli assieme, ma altro che pochi spiccioli!

          Sautoni
          Furio57
          Ultima modifica di Furio57; 12-01-2015, 16:24.
          L' ACQUA E' IL MIGLIOR COMBUSTIBILE, BASTA SAPERLA ACCENDERE. ( Capitano Claudio F. )
          LA DIFFERENZA TRA UN GENIO ED UNO STUPIDO E' CHE IL GENIO HA I PROPRI LIMITI...
          Ma se "L'UNIONE FA LA FORZA", allora perchè "CHI FA DA SE' FA PER TRE"?

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          • #6
            Originariamente inviato da max001 Visualizza il messaggio
            La conversione risulterebbe molto conveniente se effettuata su un'auto con aria condizionata (o comunque modelli con predisposizione) che sotto il cofano integrano il compressore clima, collegato alla cinghia di distribuzione.
            Possiamo eliminare il compressore e sostituirlo con un secondo alternatore, fissandolo ai perni già preesistenti e dunque alla cighia.
            E quindi in questo caso disattivi l'aria condizionata ? Uno paga un sacco di quattrini pe farla istallare e poi la disattiviamo ? Ed in estate con tutto quel caldo cosa facciamo?
            A parte che collegarlo alla cinghia con mi sembra il massimo , come dice Furio .
            No questo sistema deve essere progettato già dalla fabbrica, non credo che si possano fare delle modifiche cosi semplici .
            Ciao.
            Dante : " Fatti non foste a viver come bruti .... "

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            • #7
              Furio, permettimi di aggiungere che non puoi usare un alternatore come motore, a meno che non siano cambiate le tipologie costruttive. L'alternatore per auto è una macchine trifase o esafase, e bisogna modificare il circuito di eccitazione in modo irreversibile, con grosse complicazioni se si deve commutare la funzione da alternatore a motore. L'unica è usare un relais di potenza, che rende l'accrocchio veramente primitivo nella sua gestione.

              Vedo male anche il rapporto di moltiplicazione fra pulegge, che difficilmente sarà adatto ad entrambi gli usi, a meno che si provveda a dotare il sistema di un controllo molto serio in grado di tenere sotto controllo tensione e corrente assorbite a qualunque velocità.

              E qui la cosa diventa seria, perchè se vogliamo che il motore resti in tiro quando deve fornire energia, ci deve essere un inverter dedicato che oltre al controllo della caratteristica V/f si occupi anche del controllo di coppia, che deve per giunta essere modulata in base all'accelerazione richiesta, al livello residuo delle batterie, della caratteristica termica dell'alternatore e probabilmente di una curva di potenza mappata su una eprom.

              Il recupero di energia dovrebbe avvenire durante le frenate e le decelerazioni, e quindi ci deve essere un sistema che riconosce la frenata e la decelerazione dal'intenzionale vollontà di lasciare il motore al minimo, e questo implica almeno un sensore di velocità del veicolo (non ha senso che si inserisca da fermo), sensori sul pedale del freno (meglio un encoder) per modulare l'assorbimento di energia a seconda dell'intensità della frenata, e batterie (ma a questo punto, forse è meglio un supercondensatore) in grado di assorbire anche un forte picco in caso di frenata violenta.
              Mi chiedo anche che succederebbe se io fossi abituato al freno motore dato dal recupero... e all'improvviso non ci fosse perchè l'accumulo è già pieno (e magari proprio quando mi serve a causa di una frenata di emergenza)
              Se tutto questo devo farlo per solo tre kW, direi che è una soluzione impraticabile. Un KERS non è roba da poco.

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              • #8
                Al, ho cercato il thread a cui ti riferisci. Penso di averlo trovato e l'ho letto con interesse.

                Si certo, aggiungere elettronica che gestisce al meglio ogni fase, permette sicuramente di aumentare la resa. Purtroppo però sforare un certo budget renderebbe sconveniente la modifica. Probabimente se uno ha da spendere, si compra un'ibrida nuova. Dal mio punto di vista invece, la direzione ideale sarebbe non invadere troppo l'elettronica originale dell'auto, anche per una questione di praticità e affinchè abbia senso apportare modifiche a un veicolo esistente, deve essere low-cost e logicamente offrire un minimo di prestazioni.
                (Quello che intendo è che se recuperare 10 unità di energia mi costa 400 euro di accrocchio, è preferibile rispetto a un sistema più efficiente dal quale si recuperano anche 15 unità, ma che viene a costare 2000 euro).

                Furio, sei proprio sicuro che è necessario modificare la trasmissione, per solo un paio di Kw di tensione?
                Io propenderei a pensare che un tiro da 2 Kw gli fa un baffo alla cinghia.
                Consideriamo questi dati:
                Alternatore originale full-load: 1440w (120A)
                Compressore climatizzatore: +/- 2500w
                Se poi teniamo presente che nei motori ad iniezione la cinghia NON DEVE assolutamente slittare nemmeno di 1mm in 1 miliardo di rivoluzioni (pena la distruzione di valvole e grippaggio) è evidente che le cinghie sono fatte per resistere a tensioni estremamente maggiori.
                Per questi motivi, ritengo che non ci dovrebbero essere problemi di sotto-dimensionamento della trasmissione.

                Ok per gli accumulatori, forse il componente sul quale non si può transigere scarse prestazioni. Quelli al Pb non vanno bene per l'utilizzo di recupero energia. (A meno che li ricarichiamo solo da casa e si utilizza solo la funzione di propulsione).
                Quelle al litio progettate per il Pv o eolico dovrebbero fare al caso nostro e dalla cina per una 60Ah siamo sotto i 200€ euro.
                Una soluzione a supercondensatori temo ad oggi costa ancora troppo, 20€/W.

                Il rapporto di moltiplicazione tra pulegge, a occhio e croce, potrebbe anche andare già bene, ma la questione della reversibilità dell'alternatore potrebbe diventare un grosso problema.
                Al posto dell'alternatore, secondo voi non sarebbe possibile utilizzare un motore dc da un paio di Kw, magari recuperato da un'avviamento? Altrimenti che motore si potrebbe utilizzare?

                Il recupero lo vedrei esclusivamente sulla frenata e non al semplice rilascio dell'acceleratore. Sensore sul pedale che preferibilmente possa modulare il carico.
                Living escluderei che con solo un paio di Kw possa porsi il problema che hai descritto.
                Immaginiamo che durante una normale partenza/accelerazione di un veicolo che pesa 1000Kg, facciamo erogare dal motore 30/40Kw per qualche istante. Da questo riusciamo a farci un'idea molto approssimativa della potenza scaricata sui freni, per fermare il veicolo lungo la stessa distanza impiegata per accelerarlo. L'alternatore contribuirebbe alla frenata per 1/20, max 1/10 della forza necessaria.
                Sappiamo poi che uno stile di guida che evita frenate repentine e accelerazioni fino all'ultimo metro, consente di recuperare maggiore energia. In questi casi il recupero di energia a partire dal semplice rilascio dell'acceleratore, potrebbe essere sconveniente.

                Alla fine il sistema sarebbe analogo ad una propulsione assistita (solo on-off), con una potenza bassa, che difficilmente potrà compromettere la meccanica del motore.
                Ultima modifica di max001; 13-01-2015, 10:08.

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                • #9
                  Per questi motivi, ritengo che non ci dovrebbero essere problemi di sotto-dimensionamento della trasmissione
                  La cinghia di distribuzione ha caratteristiche ben diverse da quelle della pompa acqua-compressore-alternatore!
                  Al posto dell'alternatore, secondo voi non sarebbe possibile utilizzare un motore dc da un paio di Kw, magari recuperato da un'avviamento? Altrimenti che motore si potrebbe utilizzare?
                  Hai presente il costo? Dovresti usare un brushless, e questo vuol dire obbligatoriamente un inverter per pilotarlo, e quindi qualcosa che controlli l'inverter, altrimenti come sa che coppia fornire?
                  Il recupero lo vedrei esclusivamente sulla frenata e non al semplice rilascio dell'acceleratore. Sensore sul pedale che preferibilmente possa modulare il carico.
                  Ok, ma come sa il sistema che tu stai frenando mentre viaggi e che invece non sei fermo col pedale sul freno come ai semafori?

                  Commenta


                  • #10
                    E se fosse una cosa del genere ...

                    ... motore brushless da 3000W per scooter (400$ c.ca) .... due a sostituire le ruote posteriori.
                    Ovviamente per il fai-da-te ce lo si può scordare, soprattutto per la necessità di modifiche "importanti" alla vettura che, anche a causa delle potenze in ballo, porteranno comunque ad una necessaria nuova omologazione, con relativo collaudo, del veicolo.

                    @livingreen
                    ...se io fossi abituato al freno motore dato dal recupero... e all'improvviso non ci fosse perchè l'accumulo è già pieno...
                    ... tipico di chi ha una guida "naturalmente" parsimoniosa ... forse si potrebbe ovviare alla cosa predisponendo una resistenza opportunamente dimensionata (vedi, appunto, retarder).

                    @max001
                    Come detto da livingreen c'è una profonda differenza tra la cinghia (e relative pulegge) di distribuzione e quella dei servizi ...

                    Questa è quella di distribuzione


                    Questa quella dei servizi


                    Può scivolare (tipico rumore di fischio) e rompersi senza per altro necessariamente pregiudicare il funzionamento del motore anzi, a meno che ad essa non sia collegata anche la pompa dell'acqua, si può tranquillamente proseguire nella guida ... almeno finché durerà la batteria (motori benzina)
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                    • #11
                      Il brushless per motocicli andrebbe pure bene, se si riesce a farlo stare nel vano motore, come pure starebbe bene al posto del volano come nelle ibride... ma rimane la gestione dell'inverter etutto il resto. Il retarder? Ok, ma è un pezzo in più da aggiungere... il costo sta diventando importante.
                      Non vorrei che finisse come con quel tipo che avrebbe speso qualunque cifra pur di risparmiare...

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                      • #12
                        Ok. Da quella dei servizi, se non pretendiamo di sottrarre o introdurre carichi >4Kw (dimensionamento per esercizio da alternatore e climatizzatore), in linea di principio non dovrebbe slittare.

                        Se è necessario un brushless per ottenere migliori prestazioni (sia come generatore che come motore), potremmo adattare ai perni preesistenti un motore tipo questo Brushless compatto da 8Kw che costa sui 300€, e dovrebbe avere potenza più che sufficiente (cercando bene si troverà anche qualcosa di più adeguato e meno caro).
                        Io mi immaginavo una centralina che integra, oltre all'esc del brushless:
                        - Il controllo della modulazione del carico sul motore in fase di frenata, tramite un potenziometro lineare o simile.
                        - Lo stacco del carico sotto una certa velocità, rilevando tramite il segnale tachimetrico già presente.
                        - Il controllo on-off del motore in fase di accelerazione, tramite interruttore.
                        Ultima modifica di max001; 13-01-2015, 11:22.

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                        • #13
                          Non puoi evitare di usare un inverter ed un controllo, max, e NON puoi usare un controllo on-off. Il motore innanzitutto non può avere una velocità fissa, visto che è accoppiato ad un altro che sta accelerando, e deve essere sempre in tiro (altrimenti, invece di spingere, viene trascinato).
                          Inoltre, senza un sistema elettronico, il brushless semplicemente non funziona.

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                          • #14
                            Living certamente, L'ESC (electronic speed control) fa proprio quello. Dovete scusarmi se mi sono spiegato male riguardo all'interruttore on-off dell'acceleratore. Ovviamente intendevo che trattasi di sensore che comunica con la centralina quando attaccare/staccare (che poi quest'ultima gestisce il controllo alimentazione) e non un interruttore diretto.

                            Io non vedo il problema di alimentarlo con una potenza costante. 2Kw in più li senti poco in accelerazione, e comunque il risultato è che premi un po' meno il pedale, consumi meno benzina, mentre l'elettrico spinge sempre al massimo.
                            Perchè dici che il motore elettrico collegato alla cinghia, viene trascinato? A mio avviso non dovrebbe, salvo mi sfugga qualcosa.

                            Commenta


                            • #15
                              una discussione simile in cui si parlava di motoruota è qui
                              Regolamento: http://www.energeticambiente.it/misc.php?do=vsarules

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                              • #16
                                Ciao a tutti
                                Originariamente inviato da livingreen Visualizza il messaggio
                                ...permettimi di aggiungere che non puoi usare un alternatore come motore...
                                Ciao livingreen, te lo permetto e sono d'accordo, forse ti è sfuggito che nel mio intervento non parlo di alternatore, ma di generatore.
                                Del resto non ne ho parlato limitandomi dell' hardware meccanico, ma lo hai fatto tu...comunque si è capito che l'applicazione è quasi impraticabile.

                                Salutoni
                                Furio57
                                Ultima modifica di Furio57; 13-01-2015, 14:13.
                                L' ACQUA E' IL MIGLIOR COMBUSTIBILE, BASTA SAPERLA ACCENDERE. ( Capitano Claudio F. )
                                LA DIFFERENZA TRA UN GENIO ED UNO STUPIDO E' CHE IL GENIO HA I PROPRI LIMITI...
                                Ma se "L'UNIONE FA LA FORZA", allora perchè "CHI FA DA SE' FA PER TRE"?

                                Commenta


                                • #17
                                  Prima di alzare bandiera bianca, proverei a fare un elenco dei dispositivi necessari, per capire se il costo (ad oggi) risulta troppo elevato.
                                  Perchè mi sembra di capire che siamo tutti d'accordo che tecnicamente può portare i suoi vantaggi.
                                  Se mi aiutate con la lista, faccio delle ricerche per avere un totale della spesa e valutiamo. In realtà avrei un'auto che può fare da cavia...

                                  - Motore brushless 1,5Kw (62 euro)
                                  - Controller (1,5kw) (25 euro)
                                  - Sensore acceleratore (10 euro)
                                  ------------------------------------
                                  Prima di acquistare i successivi componenti, è meglio testare per qualche giorno la sola propulsione azionata con una normale batteria auto caricata da casa. A questo punto è possibile anche misurare la generazione di corrente del motore. Se non ci sono i risultati sperati.. spesi 100 euro e fine del viaggio.

                                  Altrimenti si può procedere con l'acquisto dei pezzi per il recupero energia:
                                  - Sensore freno (10 euro)
                                  - Centralina tipo PV 48v 30A (25 euro)
                                  - Accumulatore LiFePo4 48v 15Ah (300 euro)

                                  -----------------------------------------------

                                  Trovo comodo e vantaggioso che i controller possono gestire, già in origine:
                                  - modulazione throttle (velocità)
                                  - stacco alimentazione alla chiusura del sensore stop
                                  - ricarica delle batterie (e questo è molto comodo, possiamo deviare il carico in uscita dalla centralina direttamente su questi connettori)

                                  Alla fine dovrebbe mancare solo una scheda per modulare il carico in base alla frenata, da installare tra il generatore/motore e la centralina. Ma probabilmente è superfluo ad di sotto dei 3Kw di potenza del generatore.
                                  Ultima modifica di max001; 14-01-2015, 01:10.

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                                  • #18
                                    Ciao a tutti
                                    Originariamente inviato da max001 Visualizza il messaggio
                                    ...
                                    - Motore brushless 1,5Kw (62 euro)
                                    - Controller (1,5kw) (25 euro)
                                    - Sensore acceleratore (10 euro) - Sensore freno (10 euro)
                                    - Centralina tipo PV 48v 30A (25 euro)
                                    - Accumulatore LiFePo4 48v 15Ah (300 euro)...
                                    Ciao Max001, ma che dire? prova!

                                    Salutoni
                                    Furio57
                                    L' ACQUA E' IL MIGLIOR COMBUSTIBILE, BASTA SAPERLA ACCENDERE. ( Capitano Claudio F. )
                                    LA DIFFERENZA TRA UN GENIO ED UNO STUPIDO E' CHE IL GENIO HA I PROPRI LIMITI...
                                    Ma se "L'UNIONE FA LA FORZA", allora perchè "CHI FA DA SE' FA PER TRE"?

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                                    • #19
                                      Per il veicolo cavia che ho a disposizione, non sono convinto sulla potenza del motore perchè vorrei sfruttare il massimo tiro ammissibile sulla cinghia. Il veicolo è datato, ha un climatizzatore di serie (rotto da anni, che sarà minimo 2,5Kw), vorrei pertanto trovare un brushless di questa potenza.

                                      L'auto viene dichiarata con un consumo in extraurbano di 6,3l/100Km (15,9 Km/litro). Tenendo una velocità media di 64Km/h il consumo è 4 litri/h.
                                      I 4 litri di benzina sprigionano 37,6Kwht, che bruciandoli nel motore rendono circa 7,5Kwh meccanici sull'albero.
                                      Ipotizzando che gli accumulatori dispongano sempre di sufficiente carica, il motore elettrico da 2,5Kw potrebbe fornire 1/3 dell'energia necessaria al veicolo.
                                      Si tradurrebbe in un risparmio di 2,1 litri/100Km, l'auto potrebbe dunque arrivare a consumare 4,2 litri/100Km (23,8Km/litro). Non male, sembra.

                                      Questo ovviamente è un calcolo molto approssimativo, poichè in realtà per saperlo con precisione andrebbero calcolati i picchi di consumo istante per istante.

                                      Ho delle perplessità riguardo alla quantità di energia che riuscirei a recuperare dalla frenata. Ammettendo che il generatore sia in grado di recuperare 2,5Kw di potenza durante ogni istante delle frenate (e sappiamo che non è così, nemmeno lontanamente), dopo un'intera ora di frenate avrò recuperato appena 2,5Kwh.
                                      Ma durante la guida, quanto tempo trascorriamo col piede sul freno? Io penso molto poco, e perciò l'energia recuperata sarà davvero molto poca, nell'ordine di qualche decina di Wh, ogni ora di guida.
                                      Dunque non credo abbia senso spendere un'occhio della testa in accumulatori LifePO4, per recuperare così poco.
                                      Per recuperare un quantitativo decente di energia della frenata, si dovrebbe utilizzare generatori almeno da 50Kw a salire. E questo poi richiederebbe un particolare controllo per gli sbalzi di carico che potrebbero farci frenare meno di quello che ci aspetteremmo, come ha detto anche living.

                                      Invece il lato propulsivo potrebbe essere comunque vantaggioso?
                                      Ammettiamo di utilizzare anche delle economiche batterie auto ricaricate da casa.
                                      Il risparmio di 2,1 litri ogni 100Km, tradotto in soldi sono 3€ (oggi la benzina era circa 1,43€/litro).
                                      Per ricaricare le batterie da casa a 2,5Kwh, considerando le varie dispersioni dovremo spendere 3Kwh, equivalinti a circa 0,75€ (0,25€/KWh tariffa resident).
                                      Il risparmio netto quindi sarebbe 2,25€ ogni 100Km, o 225€ in 10.000Km, che è la distanza che mediamente percorro in un anno.

                                      Se consideriamo che motore, controller, sensore acceleratore, batterie per 2,5Kwh, siamo sui 250€ (minimo), ci vuole un po' più di un anno per ammortizzare.

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                                      • #20
                                        In realtà non c'è neppure bisogno di un motore/generatore. La fase "generativa" potrebbe benissimo essere espletata dal normale alternatore dell'auto, basta gestire il carico dato dalla batteria/e supplementari (inserimento - stacco) in fase di decelerazione o frenata.
                                        Domotica: schemi e collegamenti
                                        e-book Domotica come fare per... guida rapida

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                                        • #21
                                          Temo che per quanto riguarda il recupero di energia, la strada non sia percorribile.
                                          Anche volendo acquistare dei performanti accumulatori LifePO4 da 750Wh che costano centinaia e centinaia di euro, riusciremmo a sfruttarli con un piccolo generatore da 3Kw?
                                          Assolutamente no. Ad ogni frenata recuperemo solo pochi wattora, spesi subito nell'accelerazione successiva. In altre parole, sarebbe sufficiente una batteria Lipo da una manciata di Amperora (tipo quella di un modellino radiocomandato), per svolgere la funzione di accumulo. E si intuisce che tutto ciò è inutile.

                                          Discorso diverso se utilizzassimo un generatore con alta potenza, nell'ordine di svariate decine di KW (superando anche i centinaia). Ad esempio, da una frenata di 20secondi (mi immagino al casello autostradale, dove le velocità iniziali di frenata sono elevate) con un generatore che sviluppa un carico di 120Kw, avremmo già recuperato 670Wh di energia elettrica, sufficienti a farci percorrere 4 o 5 Km.

                                          --------------

                                          Invece l'integrazione della sola propulsione (motore, controller e batterie auto economiche) ha senso effettuarla ma se utilizziamo un motore da almeno 8-10Kw, il quale riesce ad affrontare anche delle moderate accelerazioni esclusivamente con elettricità.
                                          Questo ha una sua convenienza, perchè al posto di spendere 900€/anno di carburante per fare 10.000Km, sarebbero 350€ in elettricità.
                                          (L'auto percorre 8,5Km con 1Kwh meccanico. L'elettricità costa 0,25€/Kwh e viene considerato un 20% di perdita nel processo di ricarica).

                                          Si potrebbe utilizzare il motore da 8,66Kw (che ho linkato sopra) con il relativo controller, più 3/4 normali batterie auto, per avere un'autonomia di 30-35Km in elettrico, sufficiente per gli spostamenti giornalieri. Il costo dei componenti sarebbe amortizzato in una decina di mesi.
                                          Ma un motore di quella potenza non possiamo farlo lavorare sulla cinghia servizi che slitterebbe. Dovremmo collegarlo direttamente alla puleggia dell'albero motore (quella dove parte la trasmissione che va alle valvole), percui bisogna modificare la puleggia per inserire una seconda cinghia dentata, oltre a creare una sede di alloggiamento per il motore elettrico, in linea con quest'ultima.
                                          Non è un lavoro semplicissimo, richiede un certo impegno, ma con tutti gli attrezzi necessari è fattibile.

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                                          • #22
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                                            Viva la tecnologia che semplifica la vita.
                                            Non discutere mai con un idiota, la gente potrebbe non notare la differenza.

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                                            • #23
                                              ciao serman, grazie per i suggerimenti.
                                              In realtà non ho particolare interesse per le auto e si ragionava solo sulla possibilità di aggiungere un motore elettrico al veicolo che già possediamo per due soliti motivi, spendere meno ed inquinare meno.

                                              Purtroppo le elettriche nuove oggi risultano ancora un investimento peggiore delle benzina/diesel.
                                              Partono da 35k euro, in pratica 15k euro in più delle rivali benzina della stessa categoria, soldi coi quali puoi comprare carburante sufficiente a percorrere 200.000Km. Il maggior costo rispetto ad una a benzina, non si amortizza nemmeno in tutta la vita del veicolo, percui il risparmio ad oggi è inesistente.

                                              Abbiamo messo in evidenza diversi aspetti, le difficoltà tecniche, i vantaggi e in linea generale i costi della modifica. Mi sembra che tutto sommato darebbe dei discreti risultati (ammettendo voglia, capacità, strumenti, qualche soldo e veicolo adeguato).

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                                              • #24
                                                "Discreti risultati" e' una parola grossa. Io direi che si e' fatto solo del piacevole cazzeggio tra amici al bar. Altrimenti dovremmo concludere che progettare auto e' alla portata di chiunque abbia :" voglia, capacita' strumenti e qualche soldo " . Non e' cosi....
                                                Viva la tecnologia che semplifica la vita.
                                                Non discutere mai con un idiota, la gente potrebbe non notare la differenza.

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                                                • #25
                                                  Come sei rigido. Dal discorso si sono chiariti alcuni aspetti di rilievo che magari non tutti consideravano, come ad esempio i limiti raggiungibili per il recupero, che richiede un approfondito studio per i relativi dispositivi, e che lasciamo fare volentieri ai tecnici delle case auto.

                                                  Progettare un veicolo non è esattamente come collegare alla puleggia un motorino elettrico ausiliario, operazione che non dovrebbe essere fuori dalla portata delle capacità di molte persone che frequentano questo forum.

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                                                  • #26
                                                    A mio modesto avviso, tanto per restare a discutere al bar, il recupero energetico in frenata non può essere gestito dall'elettrico, ma solo da volani o da aria compressa che solo successivamente vengono riconvertiti o utilizzati nelle modalità più sfruttabili al momento.
                                                    Questo implica ovviamente complicare l'impianto le gestioni ed i controlli, ma la sinergia di più metodi di accumulo/sfruttamento è la soluzione teorica ottimale, ma meno pratica.
                                                    Regolamento: http://www.energeticambiente.it/misc.php?do=vsarules

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                                                    • #27
                                                      Ciao a tutti
                                                      Originariamente inviato da Elisabetta Meli Visualizza il messaggio
                                                      ... il recupero energetico in frenata non può essere gestito dall'elettrico, ma solo da volani o...aria...
                                                      Ciao Elisabetta, non sono d'accordo! Un sistema elettronico che ne controlla uno elettrico e meccanico è quanto di più funzionale che la tecnica moderna ha da offrire in questo momento, tant'è che le auto elettriche o ibride che usano un sistema elettronico di recupero funzionano molto bene facendo risparmiare energia e pastiglie dei freni. Un sistema di volani su un veicolo per gli effetti giroscopici che avrebbero è improponibile. Idem per l'aria compressa che come "vettore" ha un rendimento decisamente basso...Per quel che riguarda i veicoli ibridi per me come si suole dire: non sono "nè una scarpa, nè una ciabatta", ma meglio di quelle "ordinarie" comunque destinate a finire viste le performances delle auto elettriche di ultima generazione.
                                                      O.T. ..Ho notato con piacere che sia "il seguace" che "l'appassionato" si siano autocensurati...

                                                      Salutoni
                                                      Furio57
                                                      Ultima modifica di Furio57; 20-01-2015, 15:18.
                                                      L' ACQUA E' IL MIGLIOR COMBUSTIBILE, BASTA SAPERLA ACCENDERE. ( Capitano Claudio F. )
                                                      LA DIFFERENZA TRA UN GENIO ED UNO STUPIDO E' CHE IL GENIO HA I PROPRI LIMITI...
                                                      Ma se "L'UNIONE FA LA FORZA", allora perchè "CHI FA DA SE' FA PER TRE"?

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                                                      • #28
                                                        Come qualcuno ha detto in precedenza, la prima cosa da fare per risparmiare (ed inquinare meno) è adottare uno stile di guida hypermiling, che può portare ad una riduzione di consumi fino al 20% rispetto a quelli dichiarati dalla casa produttrice.

                                                        Con questo stile di guida è possibile percorrere anche 12Km/Kwh di rendimento meccanico in extraurbano, e 8Km/Kwh in urbano (se facciamo caso i consumi sono allineati con quelli delle elettriche moderne). Ciò vuol dire che sono sufficienti dai 5 agli 8 KWh per ogni ora di guida.

                                                        Presumibilmente anche con questo stile (per il solito veicolo da circa 1000Kg di massa), durante le partenze e le accelerazioni i picchi di potenza necessaria raggiungono i 25KW (circa 35 cavalli). Il motore elettrico ausiliario in questi brevi istanti potrà supplire circa 1/3 dell'energia, per poi riuscire a fornire tutta quella necessaria durante il mantenimento della velocità.

                                                        Tuttavia se l'obiettivo è il particolare riguardo al consumo, dobbiamo considerare che l'accelerazione del motore elettrico sarà sempre controllata dal sensore posizionato dietro il pedale del gas, che premendolo andrà ad aprire l'aria in entrata al motore iniettando maggiore benzina, quando invece basterebbe mantenere il termico al minimo (giusto per i servizi) facendo spingere al massimo solo l'elettrico da 9KW.
                                                        Percui l'ideale sarebbe gestire l'accelerazione dell'elettrico tutta nel primo centimetro di corsa del pedale.
                                                        A parità di accelerazione, il termico raggiungerà un numero di giri maggiore, ma non ci interessa perchè non influisce sui consumi, che sono appunto relazionati al flusso d'aria in entrata.
                                                        Escluderei problemi di repentini scatti di accelerazioni, poichè stiamo parlando di un motorino di solamente 9KW di potenza su un veicolo di 1000Kg.
                                                        Ultima modifica di max001; 21-01-2015, 02:56.

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                                                        • #29
                                                          Caro Max guarda che gli ibridi moderni non funzionano secondo gli schemi elementari che vai descrivendo ma sono estremamente piu complessi. Tu non comandi nessun organo direttamente (acceleratore, freno) ma tutte le tue azioni sono filtrate dalla centralina ECU che in base alla sua programmazione comanda i vari organi del sistema. Alla pressione dell'acceleratore puo succedere che la ECU azioni il solo motore elettrico, o il solo ICE o entrambi in funzione della temperatura, dello stato di carica della batteria e della coppia richiesta. Ulteriori varianti sono il tipo di guida impostata Eco o Power.Il cambio non esiste ma c'e ' un sofisticato dispositivo meccanico detto PSD (power splittig device) nel quale confluiscono tutti gli organi motori della macchina e la trasmissione finale : ICE, motore, motogeneratore, e che in pratica realizza una trasmissione a rapporti infiniti che riesce a far lavorare il motore sempre al regime di coppia massima.In pratica e' come se la macchina si gestisse da sola sulla base dei comandi del pilota. Ad es. decide lei se effettuare o meno una ricarica rigenerativa in base alla velocita, alla pressione sul pedale e allo stato di carica della batteria.Ti consiglio una lettura del documento che trovi a questo link, e' molto semplice e chiaro ma se vuoi approfondire ulteriormente la cosa esistono documenti tecnici piu approfondit. https://docs.google.com/a/hybrid-syn...i1TbUlPbUhhcG8

                                                          Altro documento interessante ( in inglese) http://www.ae.pwr.wroc.pl/filez/2011...HEV_Toyota.pdf
                                                          Ultima modifica di nll; 22-01-2015, 23:17. Motivo: Unione messaggi consecutivi dello stesso utente
                                                          Viva la tecnologia che semplifica la vita.
                                                          Non discutere mai con un idiota, la gente potrebbe non notare la differenza.

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                                                          • #30
                                                            Serman, grazie per i link, ci sono dati interessanti, inoltre ho appreso alcuni aspetti che non conoscevo e che mi hanno lasciato perplesso (faccio un appunto sotto).
                                                            Però non vorrei si travisasse la mainline del thread, che è modificare il veicolo con una spesa esigua.

                                                            L'integrazione dei sistemi progettati ad-hoc come quelli di toyota, è agli antipodi dell'economicità e praticabilità (nel garage di casa). Come hai detto anche tu, nelle moderne ibride sono presenti complessi sistemi specifici, progettati per ottenere la massima efficienza possibile. Purtroppo quella poca efficienza in più, oggi costa ancora troppo.

                                                            Mi sembra di capire dalla tua criticità, che a tuo avviso non sarebbe possibile arrivare ad ottenere un discreto risultato con la integrazione di un solo motore + batterie ricaricate da casa. Nel merito, cosa non ti convince?

                                                            -----------------------------------------------------------------------------------------------

                                                            Da quello che ho visto nelle ibride toyota, nonostante tutte le loro risorse a disposizione, l'energia che si riesce a recuperare in frenata è davvero mimima. Pochi Wh ad ogni frenata, subito bruciati nell'accelerazione successiva.
                                                            Ma allora che senso ha tutto ciò? (eravamo già arrivati a questo quesito, che appunto mi ha fatto abbandonare l'idea di integrare il sistema di recupero).
                                                            I tecnici toyota hanno pensato di rigenerare le batterie sottraendo potenza al motore a scoppio, solo durante il mantenimento delle velocità di crociera.

                                                            Ma così facendo non si consuma più benzina durante la rigenerazione? Certo che si.
                                                            Perchè devo convertire l'energia erogata direttamente dal motore a scoppio, per produrre elettricità da accumulare nelle batterie, e poi riconvertirla in energia meccanica? Non risparmieremmo più carburante utilizzando direttamente il motore a scoppio? Eh, direi di si.

                                                            Ma le pubblicità non promettono consumi anche da 25 Km/l? Non sarà forse solo quando gli accumulatori sono già carichi al massimo?
                                                            Non mancano alcuni possessori che dicono attestarsi più sui 15 Km/l.
                                                            Serman tu che hai una ibrida toyota, quanto ti fa con un litro? E le batterie le puoi ricaricare anche da casa o non è previsto?

                                                            Inoltre utilizzano delle batterie NiMh da 1200Wh, utilizzabili solo per il 40% (nel range tra il 40 e 80% di carica), non molto efficienti nel recupero dei picchi di carico.

                                                            Alla luce di queste informazioni, queste ibride di serie non mi sembrano molto attraenti... anzi sembra solo una pura manovra commerciale.
                                                            Ultima modifica di max001; 22-01-2015, 06:57.

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