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Titolo: Rendimento dei motori ibridi

da autosprint: 
http://autosprint.corrieredellosport.it/news/formula1/2017/09/13-1045661/formula_1_power_unit_mercedes_campione_d_efficienza/
 
 
"Il rendimento termico al banco prova ha superato il 50%. Ispirata alla Formula 1, la power unit destinata alla hypercar Project One oltrepassa il 40%. I numeri di Mercedes-AMG e il progresso rispetto alle unità aspirate BLA BLA BLA BLA MARCHET MARCHET MARCHET"
 
 
Ora, al di la delle marchettate,una domanda: da dove viene questo rendimento in più?
Il motore a scoppio "tradizionale" ha un rendimento inferiore al 30%, da quello che mi ricordo. In che modo l'ibrido riesce ad innalzare questo valore?
 
La spiegazione più logica che mi sono dato è che questo aumento ci sia "nella guida da tutti i giorni", dove si può recuperare l'energia dissipata in decelerazioni/franate.  Di contro un ipotetico tratto Milano-Venezia, piatto&senza traffico, fatto tutto a 130 km/h col cruise control inserito.. il rendimento sarebbe molto più vicino al 30% in quanto di grandi decelerazioni da cui recuperare l'energia.. non ci sono.
 
Altre spiegazioni?
 
 
-- 
Cagliano
( 38, 307, Lc )

 
 
 
Secondo me, nella guida di tutti i giorni, la MI-VE senza traffico non 
esiste, come non esistono centinaia (ma anche decine) di Km senza 
decelerazioni e accelerazioni

 
 
Tranne le bre-be-mi, lì il colpo di sonno per la noia è dietro
 l'angolo 😂
-- 


Da un paio di cose:
 
1 - i motori F1 sono turbo, il turbo aumenta il rendimento del motore.
2 - l'elettrico permette di recuperare parte dell'energia in frenata, 
che altrimenti andrebbe persa venendo dissipata dai freni in calore.
3 - I circuiti non sono dritti ma continue frenate e accelerazioni dove 
queste tipologie di motori si avvantaggiano molto
 
Su un ipotetico tratto rettilineo a v costante lp'efficienza sarebbe 
comunque superiore ad un aspirato equivalente, vista la presenza del 
turbo (anche se poi dipende a che regime sta il motore).
Per il resto, a parte eventuali salite e discese, l'elettrico non 
servirebbe a molto.
Ciao,
	Beppe.
 
-- 
La fatica fisica appaga lo spirito ed avvicina alla saggezza. Solo 
soffrendo acquisisci la forza morale che scaturisce dall'autodominio.

 Ora, al di la delle marchettate,una domanda: da dove viene questo rendimento in più?
 
Visto che per andare a bassa velocità si usa l'elettrico il motore termico ha una taratura ottimizzata per i regimi più elevati. A volte credo che si usi il "ciclo Miller".
 
M.

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Mi sa che in un motore da F1 non mettano il ciclo miller...


Il giorno giovedì 14 settembre 2017 09:23:57 UTC+2, Marco O. ha scritto:
 
Ragazzi, siete tutti andati fuori tema.
Si parla di rendimento del MOTORE, non del sistema ibrido con la parte elettrica, il recupero in frenata cazzi&mazzi, e la differenza principale è data dal ciclo Atkinson dove la corsa del pistone nella fase di espansione è maggiore permettendo un migliore sfruttamento della energia dello scoppio.
Quindi scordatevi momentaneamente del fatto che poi tramite l' elettrico si possa recuperare ulteriormente energia dalle frenate, quello è un fattore in più del sistema.

 Ora, al di la delle marchettate,una domanda: da dove viene questo rendimento in più?
 
Brevemente, piu' complichi il funzionamento piu', e' difficile da 
confutare, l'ibrido e' piu' complicato.
La riprova che si tratta di fumo negli occhi e' che i conti non tornano 
e questo e' abbastanza facile da vedere.


Opss, leggendo poi articolo e commenti noto che casualmente bruciano anche olio (non conteggiato nel consumo carburante)... O:-)


Fermo li, parlano di power unit, quindi è motore a scoppio + turbo 
elettrico + batterie
Torno a ripetere, in un motore di F1 dubito usino ciclo Miller o 
Atkinson, però potrei essere smentito...


 
 
Eh ok ma a quel punto se ha senso parlare di recupero di energia "bruciata" dal motore ha meno senso parlare di quella recuperata in frenata visto che dipende dal come viene effettuata in condizioni reali.

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Sicuro, ma non vorrei che il banco di cui parlano per la prova motore 
contenga anche qualche stratagemma epr il conteggio dell'energia recuperata.
Perchè alla fine il rendimento che importa è quello reale sul circuito 
(tra l'altro con un sistema così complesso sarà pure diverso da circuito 
a circuito).
Sicuramente nella vita reale autostrade completamente vuote e piane non 
esistono e quindi l'ibrido aiuta!
Anche se mi piacerebbe capire su una strada trafficata (autostrada) con 
traffico denso ma costante sopra i 100 km/h quanto sia più pesante il 
risparmio per la configurazione ibrida e quanto per i vantaggi 
aerodinamici di scia che si creano.
 
Ciao,	
	Beppe.


 
 
Un cosa non esclude l' altra ;-)

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Ovvio... ma mi piaceva capire il peso delle sigole voci.


Il 14/09/2017 07:52, Cagliano ha scritto:

Credo che in fondo sia semplice. Osserva un qualsiasi diagramma di 
rendimento di un motore a scoppio: vedi la diffferenza che c'è a seconda 
del numero di giri?
Bene... ora immagina di riuscire a "metter da parte" l'energia che il 
motore produce in eccesso quando non ti serve, cercando sempre di farlo 
girare in un ristretto regime di giri ottimale. Cioè togli le zone meno 
efficienti. Usando al loro posto l'energia di MGU-K ed MGU-H. Almeno 
parzialmente. In questo modo, innalzi di parecchio l'efficienza di 
qualsiasi motore a scoppio.
Ora, sappiamo tutti che questi diagrammi, in motori ad alte prestazioni, 
sono particolarmente "acuminati". Riuscire a restare in zona ottimale, 
significa avere GROSSI vantaggi in termini di rendimento globale del 
sistema.
Poi, certo: non stiamo parlando di motori a benzina verde (carburanti 
speciali, molto raffinati e perfezionati), i consumi di olio sono 
spropositati (si parla, in termini più consoni ad un'auto di serie, di 
90 kg di olio fra un tagliando da 15.000 km e l'altro...), la 
combustione è davvero particolare, ecc. ecc. ecc.

 
 
Un po' il discorso lo si era già fatto, però dire che sulla parte aereodinamica si possono fare uguali considerazioni con qualsiasi motorizzazione, per cui poi il dibattito si era spostato sul reale vantaggio dell' ibrido in autostrada, da alcuni fortemente negato mentre esiste ancora grazie alla velocità che in condizioni reali difficilmente può rimanere costante e che quindi permette il recupero in frenata, ma che anche sussiste a v costante per l' utilizzo di motori con rendimento maggiore. Di contro questo vantaggio veniva negato adducendo maggiori perdite derivanti dal cambio a variazione continua rispetto ad un cambio a rapporti fissi; questo lato però non è mai stato realmente approfondito e secondo me è fonte di equivoci derivanti dal fatto che i vecchi cambi CVT a cinghie comportavano notevoli perdite mentre dati sul rendimento dell' eCVT Toyota (perché alla fine si parla di quello) non sono mai stati approfonditi ipotizzando un rendimento scarso come nei CVT classici.
Se a questo aggiungiamo la propaganda anti eCVT pianalica che li classifica come una cagata pazzesca (cit.) si finisce col ritenere assodata la comune opinione che  "l' ibrido in autostrada non presenta alcun vantaggio", perlomeno rispetto alla soluzione diesel (mentre in tal caso il vantaggio reale è dato molto più dalla differenza di prezzo del carburante).


Aspetta un attimo: cosa intenti per "mettere da parte" l'energia che il 
motore produce in eccesso?
Tu quando guidi un veicolo normale, in base a quanto schiacci 
l'acceleratore produci l'energia necessaria per ottenere un valore di 
acclerazione desiderato. Tutta l'energia prodotta viene traformata 
subito in moto (energia cinetica) a meno delle dissipazioni (attriti e 
enegie richieste da altre forze non conservative).



Sicuramente, ma la mia voglia di capire il peso della cosa era dovuta al 
fatto che con la mia (diesel) noto che se viaggio durante la settimana 
per lavoro con traffico consumo molto mento che quando viaggio per 
piacere (di solito sceglo orari in cui non c'è in giro nessuno, tipo 
notte e mattina prestissimo). Ovviamente a parità di perorsi / v medie, 
altrimenti non ha senso.


 altrimenti non ha senso.
 
Mah, a meno che tu non sia uno che sfrutta molto lo stare in scia ai camion, che non è una buona abitudine, credo i tuoi consumi maggiori " a strada libera" siano dati dal poter viaggiare più veloci, basta cambiare da 120 a 130 per avere un aumento pesante.

 enegie richieste da altre forze non conservative).
 
E' ancora così. Solo che, con l'acceleratore, in un sistema ibrido (si, 
anche una F1...) comandi l'output del sistema ibrido e non del solo 
motore termico, che è solo una delle componenti del sistema ibrido. Sarà 
poi l'unità centrale che comanda il tutto a stabilire se aprire la 
farfalla o polarizzare in modo diverso le giunzioni dei semiconduttori 
che gestiscono il sistema di carica/scarica delle batterie.
In pratica, per il pilota non cambia assolutamente niente. Rumore del 
motore a parte. Per i primi anni i piloti più esperti (es.: Raikkonen) 
faticavano non poco ad abituarsi al nuovo modo di funzionare dei motori 
ibridi. E quante polemiche per il rumore!
Tutto ciò mi ricorda la polemica Pianale-Zotto, in effetti... :D

 Tutto ciò mi ricorda la polemica Pianale-Zotto, in effetti... :D
 
... dove io che son vekkio son più gggiovane di Pianale che è antiko dentro :-p

 Ora, al di la delle marchettate,una domanda: da dove viene questo rendimento in più?
 
 
olio bruciato e batterie cariche :D

On 14/09/2017 12:16, Zotto wrote:

Di solito butto su il cruise e finita li. Ovvio magari se c'è troppo 
traffico mi tocca toglierloe  metterlo qualche volta in più...


 e la differenza principale è data dal ciclo Atkinson
 
Il ciclo Atkinson non e' una prerogativa dei motori ibridi.
 
-- 
I'm not anti-social;
I'm just not user friendly

 però potrei essere smentito...
 
Si ma parlano anche di rendimento termico


Di solo rendimento termico non arrivi al 50% come sostengono. Devi 
considerare anche tutto il resto.


 Ora, al di la delle marchettate,una domanda: da dove viene questo rendimento in più?
 
 
40% è l'efficienza di turbine a gas ciclo semplice di centinaia di MW per produzione energetica 
60% è il target attuale delle medesime turbine con ciclo combinato (alimenti con il calore degli scarichi un ciclo a vapore)
ergo
Per fare questi numeri si parla di simulazione al banco del veicolo, quindi con rigenerazione dell'energia cinetica, oltre a quella termica tramite il turbocompressore che si 'tira' come generatore la macchina elettrica che 'tira' lui per eliminare il turbo lag... 
Tra l'altro, ora che hanno tolto il limite assurdo alla portata di benzina,  credo che in qualche modo recuperino nei collettori di scarico il calore della benza della miscela ricca per controllare le temperature in camera di combustione, con una combustione 'secondaria' che così aumenta la T di ingresso in turbina... ma è una mia congettura.
 

Dopo dura riflessione, Beppe ha scritto :

Beh allora di che stiamo parlando?
Se faccio una macchina con la trazione al 90% elettrica e il resto a 
carburante, il rendimento termico è anche maggiore.

 rendimento in più?
 
Se non ho capito male, una grossa mano viene data proprio dal sistema 
ibrido: in pratica, il sistema turbo-mgu-h carica la batteria, che usa 
il sistema mgu-k per fornire energia supplementare al motore.
 
Detto altrimenti: una bella fetta di energia termodinamica, che andrebbe 
perduta in un motore termico tradizionale, attraverso i gas di scarico, 
viene recuperata soffiando un turbo che aziona un generatore elettrico e 
quindi reimmessa sotto forma meccanica nel sistema, a tempo debito 
(quando la centralina elettronica ritiene che sia conveniente usare 
ANCHE l'energia elettrica, insomma), ritrasformando la carica elettrica 
della batteria in energia meccanica, grazie all'MGU-K.
 
In modo sintetico: grazie al fatto che la pu è ibrida.