Rubrica: Tecnologie utili ai mezzi elettrici ed ibridi, ma non solo…
Titolo o argomento: Ridurre la massa dei veicoli per migliorare prestazioni e consumi
Se si osservano attentamente le schede tecniche dei nuovi veicoli elettrici ed ibridi, si scopre che hanno masse* di gran lunga superiori a quelle delle sorelle dotate del solo motore a combustione interna. Ovviamente l’elevato incremento di peso, offerto dal motore elettrico e da enormi pacchi batterie, penalizza le prestazioni e tiene nascoste le reali potenzialità di simili mezzi. Allora in che direzione si sta andando per render ancora più appetibile questa nuova generazione di veicoli ed esaltarne le reali potenzialità?
Prima di avviarci ad un interessante approfondimento sulla questione, ecco di seguito un grafico (fig.1) relativo ad un veicolo (classe B del NEDC: New European Driving Cycle) con motore a gasolio 1,4 litri, che mostra un interessante bilancio. Del 100% dell’energia prodotta dalla combustione, il 38% viene perso sotto forma di calore ceduto all’impianto di raffreddamento, il 43% viene perso tramite i gas esausti e solo il 19% si trasforma in lavoro meccanico. Quest’ultima fetta, a sua volta, accusa un 36% di perdite per “resistenza aerodinamica”, un altro 28% di perdite per “resistenza al rotolamento” ed un ultimo 36% di spesa in energia cinetica. Sia la fetta del 28% relativa alla resistenza al rotolamento, sia la fetta del 36% relativa alla spesa di energia cinetica, sono legate (tramite note relazioni) alla “massa del veicolo”. In soldoni significa che riducendo la massa del veicolo si possono contenere tali perdite. Per fare un esempio numerico basti pensare che, ogni 100 kg di massa risparmiata sul veicolo, è possibile ridurre di 3,5 g/km l’emissione di CO2. A questo beneficio primario si aggiungono benefici secondari che consistono nella possibilità di utilizzare motori più piccoli e leggeri con trasmissioni ed impianti frenanti proporzionalmente più piccoli e leggeri. Ciò si traduce nella possibilità di ottenere una riduzione di CO2 superiore agli 8,5 g/km.
Fig. 1
Nella figura successiva (fig.2) è invece riportato un grafico che mostra il bilancio energetico di un veicolo (classe B del NEDC: New European Driving Cycle) con motore elettrico. E’ possibile osservare come “l’efficienza tank-to-wheel” (ovvero dal serbatoio alla ruota) sia molto maggiore e come, a parità di proporzione delle perdite meccaniche, sia possibile trarre un beneficio molto maggiore (rispetto ad un veicolo dotato di motore a combustione interna) dall’intervento di riduzione delle masse.
Continua…
