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Titolo: Convenienza energetica vetture ibride

Le macchine ibride (benzina + motore elettrico) godono di incentivi fiscali 
perchè sarebbero ecologiche. In effetti sembra che consumino meno (poco meno 
di 30 km/lt). Lasciamo perdere il problema del costo e dello smaltimento 
delle batterie, dell'appesantimento della macchina e della maggiore 
complessità, e rimaniamo sugli aspetti fisici.
Fisicamente è deleterio usare la benzina per produrre elettricità che non 
viene neppure utilizzata immediatamente ma viene viene immagazzinata per 
essere utilizzata successivamente nel motore elettrico (ulterire perdita di 
energia). Sarebbe molto meglio usare benzina per muovere direttamente la 
macchina.
Allora dove sta la convenienza?
Per quello che sono riuscito a ricostrure in 2 aspetti.
1. sfruttano l'energia cinetica in fase di decellerazione, immagazinandola 
come energia elettrica.
2. Il motore a benzina ha il massimo rendimento solo nel punto in cui eroga 
la coppia massima. Prima e dopo ci sono maggiori dissipazioni energetiche.
Poichè in queste macchine il cambio è automatico e i 2 motori si alternano o 
si sommano secondo certi criteri, evidentemente il motore a benzina viene 
fatto funzionare il più possibile nel punto di massimo rendimento, 
attingendo per le ulteriori necessità al motore elettrico. Cioè si ottimizza 
il rendimento del motore a benzina rispetto ad una macchina tradizionale 
dove il motore funziona per lunghi periodi in punti di rendimento basso.
E' corretto o c'è altro? E delle 2 cose quale incide maggiormente. Perchè se 
magari viene fuori che l'80% dell'ottimizzazione fiene fuori dal recupero di 
energia in decellerazione si potrebbe pensare di farlo su una vettura 
normale per ricaricare la normale batteria senza gravare sull'alternatore, 
senza costruire un doppio motore.
In ogni caso, (mio pensiero personale) mi sembra una enorme complicazione 
solo per delle ottimizzazioni di tecnologie precedenti. La vera svolta sarà 
il motore ad idrogeno o meglio la produzione di idrogeno da fonti ecologiche 
tipo batteri. 
 


 
L' idrogeno ?!?! Come avrebbe detto il mio professore di chimica colui che
troverà un sistema di stoccaggio per l' idrogeno farà li soldi.
Le tecnologie di produzione "on-board" dell' idrogeno sono soggette a U.S. 
patent: Es.  tentativi di utilizzare il metanolo in cella a combustibile, 
legate al tipo di catalizzatore (U.S. patent l' ho gia citato?). 
 
-- 
Nessuno è perfetto ed io sono Nessuno.

 legate al tipo di catalizzatore (U.S. patent l' ho gia citato?).
 
a quale ti riferisci in particolare ?
 
a (s)proposito ... non ho più letto niente circa un brevetto 
(o piuttosto, un progetto classified) non catalizzato che 
come fonte di idrogeno usava quello che mi risulta essere il 
substrato a maggiore densità energetica sia su base volumica 
che massica : il boridruro di ammonio (NH4CH4 : qualcosa 
come il 24 % p/p abbondante di idrogeno cedibile a T 
modeste, tipo meno di 150°, in forma di solido cristallino 
ragionevolmente denso)
 
reference di 5 anni fa :
 
https://duckduckgo.com/l/?kh=-1&uddg=http%3A%2F%2Fhydrogendoedev.nrel.gov%2Fpdfs%2Fprogress09%2Fiv_b_1d_autry.pdf
 
 
in particolare la tavola a pag 2
 
come residuo produce molto nitruro di boro (recuperabile 
forse come abrasivo) ma anche robaccia tipo borazine, 
probabilmente molto inquinanti.
 
Pare esserci fervida ricerca su additivi stabilizzanti che 
consentano al solido di mantenere un buon fattore di forma 
una volta foggiato (per essere, che so, ricaricato in barre 
o lingotti nel reattore con qualche spoletta e nastro).
 
I militari stavano studiando veicoli blindati ventless, 
invisibili all'infrarosso, con motori elettrici puri ma 
senza batterie pesanti e poco energy dense.
 
Diciamo che NH4BH4 ha possibilità veramente remote di 
arrivare mai su strada. Invece un bel metanolo, pure lui con 
molto H attivo, però cedibile molto più difficilmente con 
catalizzatori e a caldo, avrà innumerevoli chance in più.
 
Io mi sbilancerei a dire che la coppia metanolo+fuel cells 
sarà l'alternativa del futuro, salvo scenari che non so 
prevedere del tipo di :
1) invenzione di motori più efficienti di quello elettrico 
classico
2) invenzione di forme (pericolose ?) di trasmissione 
dell'energia sotto forma di fasci stile microonde + antenne 
trasponder, e tracking dinamico del target. Però poi l'etere 
diventa un reticolato stile Mission Impossible
3) diffusione di sistemi di cavi di costo trascurabile da 
stendere sull'asfalto stile trolli a terra ... è la più 
esilarante. Qui in itaGlia mi ci vedo già un sacco a tentare 
di attaccarcisi per scroccare l'energia senza pagarla :) O 
anche a tentare di taroccare il "contatore" blindato del 
mezzo per pescare senza addebito.
 
 
-- 
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)

 max da fermo.
 
Ho provato una Chevrolet Volt: quando la metti in modalita` guida 
sportiva e spingi sull'acceleratore, ti schiaccia contro il sedile ed e` 
impressionante l'accelerazione praticamente costante mentre la velocita` 
aumenta. Poi pero` gli accumulatori hanno poca autonomia :)
 
-- 
 
Franco
 
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)


 
Lasciamo perdere l'autotrazione. Il problema energetico si risolve
producendo idrogeno a basso costo costo (anche ambientale), cosa che al 
momento non si sa fare?
Avevo letto di batteri che tenuti su appositi substrati molto economici 
producono idrogeno.
D'altronde già esistono batteri che producono metano.
Perchè queste tecnologie non si sviluppano? Perchè sono relamente 
antieconomiche o per il complotto dei petrolieri? 
 

 non coincide con la coppia di rendimento massimo ;-)
...
 
 
domanda leggermente OT.. non sarebbe piu' conveniente un (piccolo?) motore termico sempre acceso al regime piu' efficiente che carica le batterie da cui il motore elettrico poi preleva secondo necessita'..?
 
Sicuramente andrebbe meglio in citta' con molti stop & go, mentre su tragitti lunghi/autostrada dovrebbe erogare tutta la potenza consumata. I nquesto caso ci sono accorgimenti che lo possono rendere conveniente?

 gli accumulatori hanno poca autonomia :)
 
mi piacerebbe come guida. La flessibilità a ogni regime è la 
cosa che apprezzo di più. Un motore termico di paragonabile 
potenza non avrà mai quelle coppie.
Ho un trapano felisatti da soli 800 W che varie volte, 
usando punte da 12-13 mm e piantandosi contro trucioloni mal 
scaricati, mi ha proiettato a gambe all'aria come un judoka !



 
In certa misura entrambe le cose, con la predetta 
precisazione che il metro economico è profondamente falsato 
da precise scelte a priori di come fare i conti, cosa 
scaricare su altri e cosa no. In sostanza, i costi diretti 
che la filiera non riesce a scaricare sulla collettività 
entrano nel costo vivo delle materie prime tradizionali.
Tutti i costi accessori, tra cui la parte del leone la fanno 
i danni climatici diretti e indiretti, non entrano perché 
nessuno ce li costringe sostanzialmente.
Con simili costi artefatti, le altre filiere meno nocive 
hanno un bell'handycap iniziale da superare.
 
Ciò detto la biomassa resta una filiera integrativa in 
media, e solo realtà locali particolari (che so, area non 
densamente popolata e grande patrimonio boschivo), possono 
poggiarsi radicalmente su essa solamente.
 
Parlo di quella terrestre. LA biomassa marina è pure in 
esame, ma ne so meno. Varie microalghe sono già state 
processate in modo molto semplice per produrre precursori di 
biodiesel, o persino "petroli" rapidi con alta efficienza, 
brevettati ed accettati dalla marina US come carburanti 
certificati compatibili, ad es.
 
Cmq la filiera biomassa è studiata anche sotto un profilo 
non per forza ENERGETICO, ma come fonte alternativa e 
rinnovabile di materiali, sia diretti che precursori di 
plastiche non-oil derived. Biodegradabili o persino 
identiche alle classiche plastiche, solo di derivazione non 
fossile.
 
Questo pure è strategico : perché oggi nei materiali 
plastici la nostra dipendenza dal petrolio è molto più 
severa di quanto non sia quella energetica


 ???? cos'è la retrocompatibilità?
È quella cosa che se applicata sempre e comunque, ci avrebbe portato ad 
avere delle automobili che si guidavano con le redini.
Però effettivamente S.A dovrebbe chiarire meglio cosa intendesse dire.

 I nquesto caso ci sono accorgimenti che lo possono rendere conveniente?
 
http://it.wikipedia.org/wiki/Toyota_Prius
 
http://www.alvolante.it/prova/opel-ampera
 
https://www.youtube.com/watch?v=scgz61rxW2w
 
http://en.wikipedia.org/wiki/Chevrolet_Volt
 

 solo per delle ottimizzazioni di tecnologie precedenti.
 
Per quanto riguarda la Prius non è vero per due motivi:
 
1- Il sistema è meccanicamente MENO complesso perché l'assieme 
cambio+frizione+avviameno viene sostituito da due motori elettrici e un 
ingranaggio. L'assieme funge da avviamento, retromarcia, conversione di 
coppia, recupero della frenata, caricabatteria.
 
Inoltre, i regimi più comuni gran parte della potenza meccanica passa 
direttamente per l'ingranaggio e non c'è perdita di conversione elettrica.
 
2- La versatilità del sistema ti permette di ottimizzare l'uso dell'energia 
in funzione di più variabili: potenza richiesta, energia disponibile dalla 
batteria, velocità, coppia.

 normale tollera
 
Ti rispondo per quello che riguarda la Prius della quale sono felice 
possessore.
 
Nessun supercondensatore, la batteria con elementi da 6 Ah in serie è in 
grado di sopportare correnti di carica e scarica fino a 100 A. E così 
"maltratta" dura anni. È notevole, vero?
 
Se la frenata produce più di 100 A * 208 V = 20.8 kW intervengono i freni a 
disco che sono comunque pronti.
 
Ciao,

 tipo batteri.
 
Circa la complicazione, non sono d'accordo: negli ultimi modelli il 
motore elettrico sta nella scatola del cambio (in alcuni modelli nelle 
ruote!), inoltre il motore elettrico (sincrono a magneti permanenti) è 
strutturalmente semplice, praticamente non richiede manutenzione, e lo 
stesso dicasi dell'inverter (statico).
 
Io conto sulla diffusione dei veicoli elettrici, sempre più alimentati 
da fonti rinnovabili. Non pensare che veicoli a idrogeno ecc. siano 
tecnologicamente semplici, mentre il veicolo elettrico le cui batterie 
sono caricate per es. da pannelli fotovoltaici, ossia dal sole, è 
realmente semplice. In sostanza è il meglio che esista nel mondo 
dell'automobile sotto tutti gli aspetti, se non fosse per l'autonomia 
(questa una ragione della nascita degli ibridi, vedi qui sotto.)
 
Riguardo all'ibrido io segnalerei un altro aspetto che indirettamente è 
a sua volta nell'area energia, un aspetto che i costruttori stanno 
valutando molto attentamente: la versione plug-in, ossia che può 
caricare le batterie di trazione anche da fonte esterna, non solo dal 
generatore interno al veicolo.
In questo caso, di nuovo, il risparmio può affidarsi a fonti rinnovabili 
(il sole) mediante le quali caricare le batterie, almeno quando c'è il 
tempo buono, quindi per gran parte dell'anno.
 
Dunque, tenuto conto delle statistiche e tenuto conto che i maggiori 
costruttori di ibride si stanno orientando proprio come segue: immagina 
di avere un'autonomia in solo elettrico di 50 km (VW, Mitsubishi, di 
meno Toyota). Allora per la maggioranza i percorsi giornalieri del 
popolo automobilistico sarebbero in solo elettrico, e il motore termico 
sarebbe usato solo per percorsi maggiori di 50 km: dalle statistiche un 
caso molto limitato rispetto al percorso giornaliero minore di 50 km. 
Dunque, ammesso che mediamente la batteria si possa caricare per es. con 
i pannelli fv (come faccio io con la mia elettrica), prova a pensare al 
risparmio energetico (oltre che di inquinamento) ottenibile in questo 
modo, considerando che, per quanto basso sia il rendimento assoluto dei 
pannelli fv (oggi 15% circa), il sole è comunque gratis (se non ci si 
mette il fisco :)
Una buona ibrida mediamente nell'anno se ne avvantaggerebbe di molto, e 
risolverebbe anche il problema perlomeno attuale (cioè provvisorio) 
dell'autonomia delle elettriche.
 
Saluti
Omega

> un doppio motore. ...
 
No, questo non ha senso: la ricarica in decelerazione si ottiene dallo 
stesso motore di trazione, che da motore sincrono diventa generatore 
sincrono essendo invertito il "delta", cioè il piccolo angolo (fase) fra 
tensione di rotore e di statore proprio delle macchine sincrone, "delta" 
che da positivo nel caso motore - ossia il rotore è di un "delta" in 
ritardo, ossia è trascinato - diventa negativo nel caso di generatore 
(per il segno è questione di decidere se la macchina sincrona è nata 
generatore o motore): insomma il motore, invertendo il suo ruolo, da 
traente a trascinato, diventa esattamente un alternatore nel senso di 
generatore, senza che ce ne sia un altro a bordo.
Evidentemente questo non è possibile su un veicolo che ha solo 
l'alternatorino per caricare la batteria dei servizi da 12 volt, dato 
che non c'è a bordo un altro motore che diventa generatore in frenata.
Quella sì che sarebbe una complicazione inutile!
 
Saluti
Omega