Formula E con inverter

[brabus]

Salve
Ho letto che le monoposto da formula E hanno un inverter a bordo mentre mi sarei aspettato un motore in corrente continua per il vecchio principio che quel che non c'è non si guasta ma anche per il minor peso e ingombro. Perché questa scelta? É così anche per le auto di serie?

Un inverter per BLDC, oggi, ha un rendimento a dir poco miracoloso, pesa poco e costa niente. Il controllo sui parametri del motore è totale, tant'è che il vero sviluppo si fa sugli algoritmi e sui modelli.

Un motore a corrente continua ha le spazzole, roba dell'altro millennio.

[MarcoD]

Chiedo scusa per una domanda un poco fuori tema:

///// se sai che è fuori tema, perché la metti qui? copiala in una discussione più adeguata, poi cancelliamo questo post (Mario Maggi) //////


Ho una vettura E6 diesel con cambio automatico, se a vettura ferma, tengo il freno premuto
per più di un secondo si spegne il motore; riparte automaticamente rilasciando il freno.
Mi preoccupa la possibile usura a lungo termine del motore di avviamento e batteria.
Il motore elettrico di avviamento è a spazzole con comando a relè o qualcosa di più moderno ?

[brabus]

Dipende.
La soluzione più diffusa è il classico motorino d'avviamento a spazzole, mentre BMW impiega un alternatore-avviatore comunque a spazzole.
Fa eccezione Mercedes, che nel motore OM656 impiega un motore brushless coassiale con l'albero motore (denominato ISG, Integral Starter-Generator a 48V), impiegato per l'avviamento e come alternatore, oltre che come smorzatore di vibrazioni.

https://media.daimler.com/marsMediaSite ... d=14316205

Riguardo la tua macchina, puoi disattivare lo Start & Stop, ma non ti preoccupare: quando il sistema si accorgerà che la batteria sta perdendo capacità provvederà automaticamente alla disattivazione, lasciando girare il motore anche a vettura ferma.

Metti in conto una batteria nuova ogni 4 anni, e il motorino d'avviamento nuovo a 200.000 km.

[SandroCalligaro]

L'ISA (Integrated Starter-Alternator, o ISG come lo chiama Mercedes), è un oggetto abbastanza studiato, come applicazione di motori PMSM.
Sul fatto di smorzare le vibrazioni non immaginavo che lo facessero in produzione.
Di solito, infatti, quei motori sono "bruttini" dal punto di vista del ripple di coppia sul giro, perché si fanno con avvolgimento sul dente, quindi in realtà qualche armonica di coppia (di ordine alto) la introducono.
Certamente, però, si riescono a controllare abbastanza bene sulle armoniche di ordine basso (quelle presumibilmente legate all'enorme ondulazione di coppia del motore a combustione), specie a velocità bassa, dove le vibrazioni si sentono di più (ad alta velocità = alta frequenza delle oscillazioni, l'inerzia aiuta molto).
Inoltre, quei motori sono spesso fatti a rotore esterno, o comunque con inerzia importante, quindi di per sé sono un buon volano...

[brabus]

Esatto, Sandro, è proprio così: le ondulazioni di coppia a bassa frequenza sono oggetto dello smorzamento da parte dell'ISA. Parliamo di una applicazione su un sei cilindri in linea, già autonomamente bilanciato al primo e al secondo ordine, quindi resta solamente un pochino di coppa ribaltante da compensare. L'applicazione è talmente raffinata (d'altronde parliamo dell'impiego sulla Classe S, l'ammiraglia) da rendere impercettibile l'accensione e lo spegnimento del motore senza buttare l'occhio sul quadro.

Riguardo lo Start & Stop la mia opinione è ambivalente: ho visto batterie cedere per nulla e batterie durare 13 anni in impiego gravoso. La marca è anch'essa praticamente ininfluente, tanto alla fine sono in tre al mondo a produrle effettivamente, il resto è tutto un rimarchiare allo sfinimento. Semplicemente, ogni tot anni la cambio (mediamente 4) e spero di cascar bene. Il prezzo di una AGM nuova val bene il rischio di non trovarsi per strada di notte sotto la tempesta coi vetri aperti (perché se c'è un momento in cui la batteria deve rompersi, è certamente quello più sconveniente).

[MarcoD]

Grazie per le info. Il caso di interesse è una Mercedes classe B 180 D.
Non sono riuscito a trovare informazioni tecniche, pare che agli utenti debba interessare solo il manuale d'uso e chiamare l'assistenza Mercedes in caso di necessità.

[SandroCalligaro]

Dal link che ha postato brabus, si vede anche che il boost di potenza non è proprio trascurabile: 20 CV in più possono essere "utili"

Su "Allows the load point to be shifted to a more fuel-efficient area of the engine map" non so cosa pensare: quella potenza (che peraltro forse è di picco) è poca, credo che faccia qualche differenza sui consumi solo quando si va a velocità costante e bassa.

[LucaCassioli]

Nei veicoli elettrici l'inverter nonè un dispositivo che serve a produrre la 220 V alternata: è il sostituto elettronico delle vecchie "spazzole", che servivano a commutare il campo elettromagnetico e far girare il rotore.

I motori elettrici delle auto elettriche moderne non hanno spazzole (si chiamano "brushless"): l'alternanza del campo magnetico è creata da un triplo inverter che a partire dalla tensione continua della batteria produce 3 onde sinusoidali (cioè "corrente alternata") sfasate di 120°, e tre sensori di hall sfasati di altrettanti gradi informano la centralina elettronica che controlla l'inverter della posizione della velocità del rotore.

Centralina elettronica + inverter = Motor Controller