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Quanta potenza utilizza un auto elettrica


(@salvaterra58)
Eminent Member Registered
Registrato: 5 annifa
Post: 21
Topic starter  

Le auto elettriche attuali hanno potenze abbastanza importanti rispetto ai motori termici che finora siamo stati abituati a considerare. Ovviamente ogni casa produttrice ha le sue tecniche costruttive ma avere motori con potenze di 100Kw e oltre è quasi diventato uno standard.

Ma quanta potenza viene utilizzata dall'auto per percorre un Kilometro?

Nessuna casa produttrice lo indica in modo chiaro, però sappiamo quanta energia viene consumata dall'auto elettrica. In questo Forum molte volte sono stati postati i consumi dei vari modelli Tesla, anche altre riviste di auto hanno fatto i loro test sia su Tesla che su altri marchi. 

Senza esagerare nell'indicare le tante variabili e le tante condizioni di misura dei dati, potremo dire che mediamente stiamo tra i 200 e i 300 watt per kilometro. Poi ci sono anche altri estremi, ma al momento li tralasciamo... 

Ipotizzando una velocità media costante di 80Km/h (lo stesso conto potremo farlo per 100 o 120Km/h ovviamente), avremo questi risultati.

A 80Km/h si percorrono  circa 22,22 metri al secondo (80000/3600). Per fare quindi un Kilometro ci vogliono circa 45 secondi.   

In pratica, quindi, l'auto si "beve" i 200 watt 45 secondi. In questo caso ho preso la forchetta più bassa del consumo ipotizzato all'inizio.  

Per "consumare" una potenza di 200watt in 45 secondi significa che il motore sta assorbendo circa 15.840 watt, cioè 15,84 KW.

Non avendo altri dati sulla capacità di conversione della potenza assorbita rispetto a quella disponibile all'albero motore (cioè la potenza meccanica di rotazione), possiamo solo dire che questa sarà sicuramente inferiore almeno di un 10-30%, rispetto a quella assorbita.

Senza entrare nei particolari costruttivi del motore elettrico adottato, sia che sia Tesla o di altre case costruttrici. 

Con le dovute approssimazioni, più o meno è cosi.  

Quindi per far viaggiare un auto elettrica a 80Km/h, ci vuole un motore con meno di 15kW di potenza erogata. Nel caso di potenze assorbite più alte ad esempio 250watt/h, la potenza che assorbirà il motore in quel caso sarà di circa 19,8Kw, e via di seguito. 

Tecnicamente le auto elettriche a velocità costante di crociera di 100Km/h o poco più avrebbero bisogno di motori molto piccoli, con consumi molto ridotti.

L'idea delle Università americane, che per prime hanno vagliato l'ipotesi di costruire auto elettriche dotate di 4 motori o 8 motori, non è poi così campata in aria. 

Piccoli motori di 10-20 Kwatt, da utilizzarsi a coppie, senza riduttori, senza differenziali. Potrebbero, molto probabilmente, portare i consumi dell'auto elettrica a valori più bassi degli attuali. 

Quindi non più 4-6 Km al Kilowatt (più o meno i valori medi che oggi conosciamo) ma 8-12 km al Kilowatt (ipotesi ovviamente...). 

Questo potrebbe significare raddoppiare (quasi) le attuali percorrenze senza aumentare la capacità della batteria. I costi dei motori più piccoli avrebbero anche una riduzione sul costo complessivo delle vetture, anche per vari fattori di scala. Si conosce, anche molto bene, che il rendimento dei motori più piccoli rispetto a quelli più grandi sale di parecchio. 

Credo che l'industria dell'auto dovrebbe iniziare ad interrompere l'abitudine di considerare le Auto Elettriche come derivate da quella a combustione, non pensando più ad Auto MONO-motore-centriche ( a parte qualche piccola eccezione di 2 motori..), ma creando nuove vetture multi motori (da 4 motori in su).

Piccoli motori, leggeri, poco complessi, ad alta coppia e a basso numero di giri, senza riduttori meccanici, e che possano lavorare in sinergia orchestrati da un elettronica che andrebbe anche ad eliminare gli attuali inutili differenziali. 

Scusate era solo per parlare di qualche idea del futuro... in un Forum di appassionati di auto elettriche e di tecnologia penso ci possa stare...

   


   
Andrea reacted
Citazione
(@bonny85)
Illustrious Member Friend
Registrato: 5 annifa
Post: 5779
 

Ehm... un conto è mantenere una velocità di 80 o 100 km/h quando "si è già lì", un'altro è l'energia necessaria per arrivarci in tempi accettabili.

Se noti su una Tesla in accelerazione, se pesti (es: all'ingresso dell'autostrada in corsia di accelerazione) l'auto utilizza 200 KW di potenza e oltre (io schiaccio SEMPRE a fondo in quelle occasioni Grinning ). Con 10 KW a disposizione da 0 a 100 km/h ci metteresti penso poco meno di un minuto su una vettura che pesa quasi 2 tonnellate.

Riguardo al miglioramento dell'efficienza, si può fare, anche se saranno sempre miglioramenti marginali in quanto partiamo già da valori estremamente buoni con l'attuale tecnologia (Tesla ma anche Hyundai Kona).


   
Andrea reacted
RispostaCitazione
(@devix)
Illustrious Member Paladino
Registrato: 7 annifa
Post: 19421
 

Intanto una precisazione, la capacita' di energia si misura in Wh (Wattora), mentre la Potenza si misura in W (Watt).
Detta questa piccolezza, quello che dici e' assolutamente corretto in teoria.Anche per una ICE, per andare in autostrada a 130km/h servono 50cv costanti! Il problema e' quanto ci metti ad arrivare a 130km/h?
Una volta arrivato a quella velocita', con un motore piccolo, siamo sicuri che sia piu' efficiente se gira sempre al massimo delle sue possibilita'?
Sulle Tesla pre-AP si vede benissimo il consumo istantaneo. L'orologione centrale era fantastico e indicava in modo moooolto preciso il consumo istantaneo.
Ti assicuro che il mia 85 a trazione posteriore, a 130km/h costanti era abbastanza energivora.
Non sono un ingegnere, ma secondo me ai tuoi calcoli manca qualcosa.
Anche le elettriche piccole, come le ultime uscite, hanno motori con potenze decisamente inferiori a Tesla, ma consumano comunque tanto, in proporzione.


   
Andrea reacted
RispostaCitazione
(@salvaterra58)
Eminent Member Registered
Registrato: 5 annifa
Post: 21
Topic starter  

@devix

Si certo watt/ora naturalmente, ho scritto male...

E' vero per arrivarci serve più potenza di 20Kw, se poi ci vuoi arrivare in modo rapido ne serve ancora di più. Ecco perchè l'idea è quella di utilizzare sistemi multi motori.

8 motori da 20kw danno 160Kw, più che sufficienti per tante auto. Però volevo far notare che per raggiungere la velocità di crocerà non serve tanta potenza , ma tanta coppia. La tanta potenza serve per far girare un motore ad alto numero di giri e per mantenere alte velocità. 

E' vero nei miei calcoli manca qualcosa ovviamente, ma se prendiamo i valori postati nel Forum, in cui qualcuno si è divertito a vedere quanto consumava a velocità costante (mi sembra 100Km/h e a 120km/h) i consumi decritti erano più o meno di 200/300 Watt/h per Kilometro. Se questi sono i consumi a velocità costante, non credo che l'assorbimento possa essere superiore. Altrimenti il consumo sarebbe superiore. L'energia consumata è quella e non ci piove. E questa deriva dalla potenza assorbita in quel test a velocità costante. Senza recupero in frenata e senza accelerazioni brusche.

Che ne pensate? 

 


   
RispostaCitazione
(@devix)
Illustrious Member Paladino
Registrato: 7 annifa
Post: 19421
 

Io penso che il buon Elon ci avrebbe pensato. Ci deve essere un qualche puinto di inefficienza. Lo stesso motivo per cui anche la Roadster o la Plaid hanno 3 motori e non 4. Probabilmente ha valutato che mettere piu' motori appesantisce la struttura generale senza benefici.
Non so, sto ipotizzando.
Wh (senza la barra in mezzo, e' una unita' di misura).

Postato da: @salvaterra58

8 motori da 20kw danno 160Kw, più che sufficienti per tante auto. Però volevo far notare che per raggiungere la velocità di crocerà non serve tanta potenza , ma tanta coppia.

Attenzione che quella che viene misurata e' la coppia, la potenza e' derivata dalla coppia in relazione al regime di rotazione. Sono due unita' strettamente legate, ma una e' derivate dall'altra.


   
RispostaCitazione
(@thedream)
Famed Member Registered
Registrato: 7 annifa
Post: 2323
 

Allora: 20 anni fa avevo una Peugeot 106 electric che montava un motore da 11 kW (con picco a 20 kW) e aveva batterie per 12 kWh. La Massa totale era di 1'100 kg e il riscaldamento era a benzina (Webasto). Le ruote erano 165/70R13. Il motore era in corrente continua a spazzole e veniva eccitato differentemente a dipendenza se era a meno di ca. 50 km/h o sopra. La coppia massima l'aveva appunto in partenza e in effetti anche solo con 11 kW si potevano fare delle belle partenze ai semafori, dando una buona decina di metri appunto da 0 a 30-40 km/h. In autostrada era limitata a massimo 95 km/h perché altrimenti il consumo sarebbe stato esorbitante. Con 12 kWh percorreva anche fino a 80 km (in condizioni ottimali, tipo d'estate), quindi ca. 150 Wh/km. In inverno si scendeva attorno ai 60 km (200 Wh/km).

Oggi abbiamo auto di massa doppia, con copertoni 245/45R19, con climatizzatore e riscaldamento elettrico, velocità ben superiori e.. consumi paragonabili a quelli di 20 anni fa. Il rendimento di un motore elettrico è molto alto, per cui i consumi sono molto bassi, se paragonati a quanta energia viene "sprecata" da un motore termico (oltre il 50% viene disperso in calore)!

I progressi si fanno, eccome! La prima cosa che Elon ha detto è che per far sì che le masse passino ai veicoli elettrici bisogna che trovino gli stessi belli da guidare. Se ci avesse messo motori meno potenti probabilmente molto meno gente si sarebbe interessata a Tesla. Gli altri costruttori hanno fatto quello che dici tu, ossia creare veicoli elettrici efficienti (vedi Hyundai e/o Toyota). Molti hanno un'avversione totale al cambio CVT delle Toyota e altri si trovano con la IONIQ a trazione anteriore che non riesce a scaricare a terra neppure gli 88 kW (120 CV) in accelerazione.. 

Quello che tu dici sta per venire, in futuro si andrà probabilmente nella direzione dell'ottimizzazione delle auto elettriche; finora c'era da convincere le masse  a interessarsi ai veicoli elettrici, per cui chi ha fatto questo (Tesla) si è dapprima preoccupato di accontentare la voglia di adrenalina (tipicamente maschile) mettendo a disposizione veicoli elettrici dalle prestazioni strabilianti (simili se non superiori ai veicoli termici più prestigiosi).

Siamo agli inizi dell'era dei veicoli elettrici; in futuro ne vedremo delle belle.


   
Bonny85 reacted
RispostaCitazione
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