VEICOLI ELETTRICI: STATO DELL' ARTE E PROSPETTIVE
Argomenti trattati:
MOTORI A CI
MOTORI ELETTRICI
TECNICHE DI ACCUMULE DELL' ENERGIA BATTERIE
Le batterie al litio sono le migliori perché hanno maggiore energia
specifica e sono le più leggere. Accumulatori di tipo piombo acido sono più economici e più facili da reperire come materiali
ma meno efficienti.
Problemi principale del litio:
• la reperibilità. Attualmente il 50% delle riserve modiali
sono in bolivia. È previso che nei prossimi decenni il
consumo di litio crescerà del 500% -----> inevitabile
aumento dei prezzi. (crescerà si per batterie auto che
altre batterie come cellulari)
• Infiammabile ed esplosivo se esposto ad acqua e aria
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MOTORI ELETTRICI
Si usano principalmente motori sincroni e asincroni trifase----> necessità di un dispositivo in grado di modulare
frequenza e tensione per variare i giri e coppia del motore: inverter. Così facendo non cè bisogno di un cambio
meccanico. Il motore elettrico può darmi la curva di coppia iperbolica che mi interessa
Frenata rigenerativa: è possibile frenando convertire ene frenante in elettrica, facendo funzionare ilMotore da
generatore. Veicoli elettrici: Un problema è anche il carico, sono piccoli e leggerei per aumentare l' autonomia, difficile
avere veicoli familiari CONCLUSIONI: il futuro dei motori elettrici riguarda solo applicazioni urbanistiche, almeno finchè
non si aumenti autonomia e tempi di ricarica. Comunque si stanno diffondendo, anche grazie al car sharing. Adesso la
presenza % sul mondo è 0% si prevedi di arrivare all' 1%
VEICOLI IBRIDI
Rendimenti più alti emissioni ridotte, autonomia comparabile con normale motore a CI, il problema è che è più
sofisticato, più complesso e più costoso. l'ostacolo più grosso alla riduzione dei consumi è la maggiore massa del veicolo.
Questo può ridurre le performance di potenza, allora mi servono dei motori potenti per vincere il maggiore peso
DEF: un veicolo ibrido è provvisto di due o più sistemi di accumulo dell’energia, entrambi i quali devono provvedere
alla propulsione del veicolo, simultaneamente o indipendentemente” (SAE).
La naturale definizione sarebbe dire motore elettrico più CI ma non è per forza cosi:
Esistono ibridi dove l'altra forma di accumulo è un serbatoio di pressione: frenando muovo una pompa a pressione
(frenata rigenerativa) che accumula aria compressa in un serbatoio, quandO voglio ricevo energia da questa aria tramite
espansore volumetrico a pistone. Consideriamo noi però motori ibridi termico + elettrico
COMPONENTI PRINCIPALI
CLASSIFICAZIONE
Al semaforo il motore primo
si spegne. l' elettrico fa
partire il veicolo e intanto il
primo ha tutto il tempo di
accendersi
IBRIDI PLUG IN in pratica vado in giro con l'elettrico
Finchè non mi si scarica, poi interviene il termico
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IBRIDI MICRO E MILD
1. Al semaforo motore primo spento, uso elettrico per partire
2. Accensione benzina
3. Mentre la macchina va posso usare parte della coppia per ricaricare le batterie
4. Se ho bisogno di più coppia uso due motori
5. Frenata rigenerativa : il freno normale non viene toccato
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IBRIDI FULL
Componenti elettrici dimensionati per poter muovere il veicolo senza l’ausilio del motore termico in certe condizioni.
Modalità esclusivamente elettrica alle basse velocità (0-30 km/h), evitando al motore termico di funzionare nelle zone
di bassa efficienza ed elevate emissioni. Classificati in base alla connessione tra le due sorgenti di propulsione:
– Serie
– Parallelo
– Serie-parallelo
Configurazione serie Il motore primo serve solo a produrre en
elettrica che carica battere
Da queste uso motore elettrico. Non uso motore primo per generare
potenza meccanica alle ruote.
Il motore allora può essere ottimizzato per un regime solo---->
rendimenti alti in quanto i carichi parziali vengono vinti dal solo
motore elettrico. In città è sicuramente un vantaggio, anche grazie
alla frenata rigenerativa.
Tuttavia in autostrada tutta questa cascata di componenti vedono
alte dispersioni di energia, funzionerebbe meglio motore primo
collegato direttamente al ruote. Servono inoltre batterie di elevata
capacità.
Configurazione parallelo
Entrambi i motori sono in grado di trasferire coppia alle ruote, in
giusta proporzione. Volendo il motore primo può essere il solo che
trasferisce coppia----> risolvo il problema dell autostrada. In città
come voglio distribuisco la proporzione. Non sono richieste batterie
di particolare capacità in quanto il motore elettrico assiste quello
termico nei transitori ed ha un impiego limitato
Configurazione serie/parallelo
Il motore elettrico può guidare le ruote da solo o essere usato
insieme al motore a combustione interna per fornire la massima
efficienza. è inoltre possibile produrre elettricità attraverso un
generatore per ricaricare le batterie
emissioni e consumi molto bassi.
Modalità più flessibile ma più costosa e complessa
CHE MOTORE TERMICO UTILIZZO?
Uso un ciclo 8 Perché diesel alla fine costa di più e pesa di più. Quindi per ridurre costi uso motore 8, che è anche più
pulito, quindi riduco anche i costi di abbattimento fumi, è importante ridurre i costi perché tutti gli altri sistemi sono molto
più costosi
ALTRE PROBLEMATICHE: le batterie al litio devono essere ben raffreddate, basta un punto che supera le temperature limiti
che tutta la batteria si incendia.
Frenata rigenerativa: non posso affidarmi totalmente a sistemi elettronici per frenare: hanno affidabilità più bassa di un
freno normale.
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