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Tre frizioni, tre motori, una vettura

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chevrolet volt1Trento, 16 Giugno 2012. - di Ezio Camozzato

Qualcuno aveva già provato a mettere nella vettura elettrica un generatore di corrente per prolungarne l'autonomia. Un generatore di quelli che si usano nei boschi. Un motore a scoppio da 400 centimetri cubi fa girare un alternatore per caricare la batteria mentre si viaggia. Lo schema dell'ibrido ad architettura in serie è proprio questo: motore elettrico principale per la trazione, motore a scoppio collegato ad un alternatore per un supplemento di energia elettrica.

GM (General Motor), nella sua interpretazione di questa architettura, ha voluto fare le cose in grande, all'americana. Motore a benzina da 1400 cc, 86 cv, generatore di elettricità da 72 cv, motore principale di trazione da 150 cv. Scelta consona alla massa della vettura dove si concretizza (Volt e Ampera): più di 1700 kg di tara, 2000 a pieno carico, 200 kg solo di batterie agli ioni di litio.

 

Oggi si preferisce definire questo ibrido in serie come 'veicolo elettrico ad autonomia estesa' (EREV - Extended Range Electric Vehicle). Dove stanno le scelte nevralgiche del progetto GM?

Il corposo alternatore è reversibile, non funziona solo da generatore di corrente (mosso dall'unità a benzina) , ma anche da motore elettrico ausiliario, in tandem con quello principale. Si inserisce sopra i 100 km/h. Grazie ad un ingranaggio epicicloidale i giri minuto del motore elettrico principale non aumentano, come in un cambio marcia. Anche i motori elettrici infatti, sopra una certa soglia di rotazione, perdono efficienza. Provo a tradurre il meccanismo epicicloidale con un paragone. Nei terminal aereo-portuali ci sono delle passerelle mobili. Le persone anziane vi salgono per prendere fiato, a volte li vedi seduti sul trolley. I bambini ci corrono, sgridati dalle mamme, veloci come Bolt. Il motore principale cammina come un ragazzino su questa 'passerella', ora ferma, ora mossa dal motore elettrico ausiliario quando si tratta di portare la velocità sopra i 100 km/h.

Lo stesso motore a benzina, quando le batterie hanno poca riserva, si innesta direttamente per far girare questo 'tappeto mobile', l'autonomia si allunga così fino a 500 km.

Questa modalità trasforma l'architettura da serie a parallela. E' un trasformismo innovativo che deve aver pesato nell'assegnazione del riconoscimento 'Auto dell'anno 2012'. Queste non sono le uniche vetture ibride in serie.

Curiosità: i 960E (camion? Otto metri di altezza!) della Komatsu movimentano 500 t di 'terra' spinti da due motori elettrici integrati nei mozzi delle ruote posteriori. I 3500 cv del motore diesel servono solo a caricare le batterie.

Normalmente l'alternatore entra in funzione quando le batterie scendono sotto il 45%, ma è possibile attivarlo fin dalla partenza in vista di un viaggio lungo o impegnativo (montagna) o per preservare la modalità solo elettrica per entrare nei centri storici ed evitare l'ecopass. La vettura infatti funziona esclusivamente con il motore elettrico; anche quando si innesta direttamente il motore a benzina il motore elettrico deve assicurare la coppia necessaria almeno per bloccare il corrispondente ingranaggio epicicloidale.

La soluzione ibrida della GM è economica e funzionale per brevi tragitti, tra i 40 e gli 80 km, quando sono sufficienti i 16 kw/h delle batterie ricaricate alla presa di casa durante la notte. Sono i chilometri che servono in media per andare al lavoro o per gli acquisti. Quando ci saranno le centraline di ricarica rapida nelle stazioni di servizio delle autostrade il target dei possibili clienti aumenterà molto. E' già disponibile una centralina domestica per ricaricare a 16 Ampère in 4 ore (invece delle 11 ore con il cavo da 6 A utilizzando il quale non serve modificare l'impianto elettrico di casa).

Un confronto con il progetto PSA (Peugeot Société Anonyme) non è facile.

In entrambi i progetti le batterie vengono ricaricate in decelerazione.

Le prestazioni della vettura francese non risentono della lunghezza del viaggio e il rifornimento dura il tempo di un caffè. I costi dei consumi sono determinati unicamente dal gasolio, non essendo un ibrido plug-in (che si ricarica alla rete elettrica). Poiché le batterie hanno una capacità poco maggiore ad 1 kw/h, l'apporto dell'elettricità è limitato alla partenza e alle basse velocità tranne per la modalità 4x4 e sport, non oltre comunque i 120 km/h.

Nel progetto GM (marchi Opel e Chevrolet) l'elettricità è fondamentale per la propulsione anche a velocità massima: 160 km/h. L'optimum sarebbe percorrere tra una ricarica e l'altra 40-80 km, quelli che consentono le 288 celle della batteria, in relazione al piede dell'autista, senza l'intervento del motore a benzina. Sedici kw costano circa tre euro, sarebbero un buon prezzo per percorrere una media di 60 km. Con il motore a benzina in esercizio il consumo si attesta invece su una media di 7,6 l/100 km (13 km/litro).

Con le dovute cautele ecco quindi una tabella di raffronto tra la Peugeot 3008 e la Chevrolet Volt.

3008  Volt
CV totali 200 150
Coppia (Nm) totale 500 max 370
Motore termico cilindrata cc 2000 1400
Motore termico cv 163 86
Cavalli fiscali 20 16
Alternatore/generatore cv 11 72
Batterie kw/h 1,1 16
Tipo batterie Ni-MH Litio
Peso batterie kg 60 198
Ricaricabili alla rete elettrica (plug-in) no si
Garanzia batterie anni 5 8
Produttore batterie Sanyo Continental A S
Rapporti cambio 6 2
Velocità massima 191 161
Peso a vuoto / massa complessiva (kg) 1.735 / 2.245  1.735 / 2.000
Lunghezza (mm) 4.365 4.498
Larghezza (mm) 1.837 1.787
Altezza (mm) 1.639 1.439
Passo (mm)  2.613 2.685
Consumo carburante combinato (l/100 km) 3,8 1,2
Consumo benzina in autonomia estesa 7,6
Consumo elettrico (Kw/100km) - 16,9
Emissioni CO2 (g/km) E 5 / 99 E 5 / 0 - 40

 

Simpatico il sito della Chevrolet USA: un contatore in primo piano mostra i galloni di benzina risparmiati con le Volt in circolazione e le miglia (1,60 km) percorse solo in EV. Il prezzo in bella evidenza comprende gli incentivi, molto alti, circa $ 7.500 di credito d'imposta federale. In realtà costa circa 40.000 dollari, in Europa 43.000 euro. Evidentemente il cambio euro-dollaro teorico è 1 a 1.

Ezio Camozzato

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