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Titolo: BMW a propulsione ibrida

Mi riferisco alla BMW con il Turbosteamer.
Alcune info tecniche del propotipo.
Massa = 100 kg (si intende ridurla nel modello finale)
Il TurboSteamer si compone di due sezioni:
- una ad alta temperatura, riscaldata dagli scarichi del motore, ed
- una a bassa temperatura riscaldata dal liquido del radiatore.
Ognuna delle sezioni ha le sue tubazioni e segue percorsi diversi, ma 
forniscono la potenza sullo stesso albero.
Sezione ad alta temperatura
Il fluido e' acqua distillata e viene fatta circolare da una pompa 
elettrica. L'acqua viene mandata nel generatore di vapore che vaporizza 
l'acqua nello scambiatore secondario dei fumi. Poi passa nello 
scambiatore primario dei fumi di scarico (quello subito all'uscita del 
motore), che surriscalda, fornendo ulteriore calore, il vapore oltre una 
temperatura di 538 gradiC (ricordo che i fumi degli scarichi escono a 
815 gradiC). Da qui passa all'espansore ad alta temperatura a pistoni, 
la cui coppia motrice e' inviata sull'asse motore tramite alcune cinghie 
dentate di trasmissione. Poi il fludio passa al condensatore che e' 
inclusa nell'unita' di generazione vapore sopra menzionato, ivi si 
raffredda tornando allo stato liquido, cedendo calore al vaporizzatore 
della sezione a bassa temperatura e poi subito dopo viene riportato allo 
stato di vapore e torna a riprendere il ciclo.
Sezione a bassa temperatura
Il fluido e' etanolo perche' esso vaporizza a solo 78 gradiC. Una pompa 
elettrica manda l'etanolo in un generatore di vapore semplice, 
riscaldato dal calore residuo dell'acquadistillata in uscita 
dall'espansore ad alta temperatura, etanolo che poi mandato nello 
scambiatore secondario dei fumi. Nello scambiatore secondario il vapore 
di etanolo viene surriscaldato, uscendo ad una temperatura di 150 gradiC 
e poi mandato nell'espansore a bassa temperatura. Anche l'albero di 
questo espansore a pistoni e' collegato alla cinghia dentata di 
trasmissione sumenzionata e percio' porta coppia motrice sull'albero del 
motore a scoppio. All'uscita dell'espansore, l'etanolo viene mandato nel 
radiatore che funge da condensatore per la sezione a bassa pressione. 
All'uscita del radiatore l'etanolo e' tornato allo stato liquido e 
ritorna nel vaporizzatore a riprendere il ciclo.
La potenza combinata dei due espansori a pistoni e' di 10 kW.
Quale e' la fonte dell'energia che muove tutto questo ?
Consideriamo un percorso extraurbano alla velocita' di 100 kmh. 
Ipotizziamo che la potenza media sviluppata dal motore (BMW 1800CC serie 
3) in queste condizioni sia di 50 CV cioe' 37 kW. Pero' il rendimento 
della vettura e' intorno al 30%. Questo vuol dire che l'energia immessa 
nel motore e' di almeno 123 kW.
Abbiamo un 40% perso attraverso i gas di scarico ed un 30% perso 
attraverso il radiatore, cioe' i gas di scarico si portano via 49,3 kW 
ed il radiatore si porta via altri 37 kW.
Cominciamo con i gas di scarico: abbiamo una fonte termica con una 
temperatura di 815 gradiC ed una potenza termica immessa di 49,3 kW.
Sia chiaro che non e' possibile recuperare tutta questa energia (il 
ciclo del motore a scoppio richiede anche un certo degrado), ma anche se 
recuperiamo solo un 15% di questa energia otteniamo 7,4 kW che non sono 
pochi. Dal radiatore invece recuperiamo meno energia, perche' la 
temperatura a cui essa e' disponibile e' molto piu' bassa. In ogni caso, 
un 3 kW di potenza sono estraibili.
Risulta evidente che non si e' utilizzato una goccia di carburante in 
piu'. Per la precisione, si ottiene qualcosa intorno ai 10 kW, di cui 
una parte si puo' pensare occorra per far funzionare le due pompe 
elettriche. Con il motore a combustione a massima potenza (ad esempio in 
autostrada, oppure in salita in montagna), l'impianto Turbosteamer 
arriva fornire potenza fino a 14 kW.
L'efficienza globale del motore combinato passerebbe dal 30% al 35%. Ed 
il tutto con un bonus di potenza in piu' ed una coppia di 20N in piu' 
(alla massima potenza del motore a combustione). Questo vuol dire una 
maggiore velocita' massima.
Attualmente il progetto e' in fase di semplificazione e riduzione delle 
dimensioni dei componenti e dovrebbe arrivare a conclusione tra una 
decina di anni.
Considerazioni: il Turbosteamer potrebbe essere installato su qualsiasi 
auto senza grossi problemi, se ad esempio lo si limita a far funzionare 
i servizi ausiliari (servosterzo, etc.), il generatore di corrente ed il 
condizionatore, lasciando tutta la potenza al motore. In questo caso non 
sarebbe necessario trasmettere la coppia motrice all'albero motore (che 
potrebbe richiedere qualche modifica meccanica)
R.L.Deboni

Ops, e' di oltre 14 kW.
R.L.Deboni
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Ciao R.L. Deboni
Se fai una ricerca con google troverai il mio post di qualche mese fa
su IDA in cui avevo riportato il testo integrale della documentazione
tecnica di BMW e anche alcune foto.
Purtroppo non ci sono novità e quasi certamente vedremo una BMW ibrida
elettrica piuttosto che con il TurboSteamer. 
Ciao

L'ho letta e l'intenzione mia era di approfondirla con alcuni dati piu' 
tecnici. Per esempio l'obbiezione mossa da alcuni che l'acqua del 
radiatore non e' cosi calda, si spiega cosi' con l'utilizzo dell'etanolo.
Inoltre penso che far notare chiaramente che, mentre una vettura 
produce, ad esempio, una potenza meccanica di 37 kW, in contemporanea 
butta altri 49 kW dal tubo di scappamento e disperde ulteriori 37 kW 
nell'aria calda che passa attraverso il radiatore, renda ancora piu' 
chiaramente quanto queste vetture tanto ammirate siano in realta' 
tecnicamente dei catorci energetici.
Si parla tanto di biodiesel, di risparmiare, etc. Eppure, una soluzione 
come il Turbosteamer applicata a tutto il parco macchine, ridurebbe 
globalmente i consumi del 15% SENZA alcuna ripercussione sulle 
prestazioni. Se poi combiniamo questa maggiore efficienza (diventata del 
35%) con risparmi, etc. si puo' arrivare ad incidere veramente sui 
consumi nazionali.
R.L.Deboni
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 nazionali.
Bisogna vedere se l'aumentato costo (non solo finanziario, ma anche 
energetico. Suppongo che nella produzione degli accrocchi del tubbostimer 
venga utilizzata energia...) di 'sto popò di roba compensa il risparmio 
energetico nei consumi e nei costi di manutenzione durante la vita del 
veicolo. Tutto ciò che non c'è non si rompe (cit.).
M. 

Giusta osservazione, percio' facciamo un po' di calcoli.
Con una percorrenza di 10'000 km penso si possa ipotizzare un consumo di 
  almeno 1'000 litri all'anno di carburante.
L'obbiettivo e' un risparmio del 15% percio' si tratta di 150 litri 
all'anno. Supponendo ragionevolmente che il marchingegno duri almeno 10 
anni o 100'000 km (altrimenti e' meglio lasciar perdere), si tratta 
1'500 litri per un valore di 1500 euro riportandolo ad oggi (la benzina 
costa di piu' di un'euro al litro, ma d'altra parte dobbiamo calcolare 
gli interessi per dieci anni, spannometricamente gli ho compensati tanto 
per avere un'ordine di cifre).
Supponendo che l'energia richiesta per la produzione non viene regalata, 
ma inclusa nel prezzo finale, direi che il "breakeven" si raggiunge se 
il prezzo del marchingegno e' sotto i 1500 euro.
In effetti e' un po' poco, se il carburante non aumenta ancora, i 
tecnici BMW dovranno essere bravi a sfruttare le economie di una 
produzione di massa. In ogni caso, mi pare evidente che i costi solo 
energetici (senza considerare manodopera, materiali ed utile aziendale) 
ci sono dentro tutti.
R.L.Deboni
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 prezzo del marchingegno e' sotto i 1500 euro.
Credo che l'osservazione fosse dal punto di vista energetico (quindi di 
sostenibilità), non economico.
Dando per buoni i tuoi conti, il break even energetico si ha qualora per 
produrre il sistema si impieghi meno energia di quella contenuta in 150litri 
di carburante. 

Il punto di vista economico include anche la componente energetico. E' 
un metodo indiretto, ma certamente pone un limite certo.
In altre parole, ho allargato a tutti gli aspetti della problematica, 
non solo quella dell'energia, che conta, ma non basta.
Ho scritto:
 >> Supponendo che l'energia richiesta per la produzione non viene
 >> regalata, ma inclusa nel prezzo finale, direi che il "breakeven" si
 >> raggiunge se il prezzo del marchingegno e' sotto i 1500 euro.
Chiaramente ho posto un limite molto piu' stretto, perche' nei 1500 euro 
non c'e' SOLO l'energia.
In quanto all'equivalenza, si tratta di 1500 litri, non di 150 litri.
R.L.Deboni
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 R.L.Deboni
persi uno zero per strada...