Cos'è ElectroYou | Login Iscriviti

ElectroYou - la comunità dei professionisti del mondo elettrico

Domanda da ignorantone sui veicoli ibridi

Tutti gli argomenti relativi ai veicoli elettrici

Moderatori: Foto Utentem_dalpra, Foto Utente6367

1
voti

[1] Domanda da ignorantone sui veicoli ibridi

Messaggioda Foto Utentewoodcat » 20 feb 2020, 2:19

Come da oggetto, c'è una cosa che non mi è chiara.
In campo ferroviario, che conosco abbastanza bene*, ci sono tre tipi di trazione:
1- Locomotive a vapore. Attualmente restaurate ed utilizzate per treni storici, bellissime e suggestive ma, si dice, estremamente inefficienti.
2- Locomotive elettriche, sicuramente le più diffuse al di fuori delle tratte ferroviarie non elettrificate.
3- Locomotive Diesel. Le Diesel a trazione diretta e quelle a trazione oleodinamica sono una microscopica percentuale del parco Diesel circolante, mentre la stragrande maggioranza è costituita da locomotive Diesel-elettriche: locomotive nelle quali il motore a combustione interna aziona un alternatore che, a sua volta, alimenta diversi motori elettrici.

Da qui la mia curiosità: come mai in ambito automobilistico il concetto di automobile ibrida è sinonimo di motore a benzina, mentre in ambito ferroviario è standard avere motori Diesel che muovono tutto il resto?

*ho volutamente escluso i carrelli a pedali, i furgoni FIAT modificati per viaggiare su rotaia ed i carri ferroviari a trazione animale perché irrilevanti ai fini di questa domanda.
Dalle vigenti norme:
Non costruire, compra!
Non riparare, ricompra!
Avatar utente
Foto Utentewoodcat
2.960 1 5 12
Expert EY
Expert EY
 
Messaggi: 450
Iscritto il: 14 feb 2012, 20:19

1
voti

[2] Re: Domanda da ignorantone sui veicoli ibridi

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 20 feb 2020, 9:35

Vediamo se riesco a rispondere senza troppe imprecisioni :-) :
come mai in ambito automobilistico il concetto di automobile ibrida è sinonimo di motore a benzina, mentre in ambito ferroviario è standard avere motori Diesel che muovono tutto il resto?

Il motore diesel ha un migliore rendimento (consuma meno a pari potenza), poi mi pare che i cilindri dei motori diesel possono essere di maggior cilindrata di quelli a benzina. E non conviene produrre motori grossi con più di 20? cilindri.

Il motore a benzina inquina meno (produce meno polveri sottili) di quello diesel.

Dato che la vettura ibrida deve inquinare poco, preferiscono adoperare il motore a benzina
Avatar utente
Foto UtenteMarcoD
6.765 4 8 13
Master EY
Master EY
 
Messaggi: 2913
Iscritto il: 9 lug 2015, 16:58
Località: Torino

4
voti

[3] Re: Domanda da ignorantone sui veicoli ibridi

Messaggioda Foto Utentebrabus » 20 feb 2020, 10:20

MarcoD ha scritto:(…)

Il motore a benzina inquina meno (produce meno polveri sottili) di quello diesel.

(…)


Foto UtenteMarcoD, ti posso chiedere le fonti della tua affermazione?
Perché i benzina a iniezione diretta (il 90% del parco circolante) di polveri sottili ne producono eccome; i nuovi benzina Euro6 sono dotati addirittura di filtro antiparticolato.

Rispondo a Foto Utentewoodcat: l'ibrido automobilistico è prevalentemente a benzina per tre motivi:
- Il motore a benzina è costruttivamente più leggero del diesel, a vantaggio della massa complessiva del veicolo e delle tecniche per il contrasto delle vibrazioni (puoi rinunciare volano bimassa, etc).
- I vantaggi del motore diesel (elasticità ai bassi regimi, minori consumi grazie alla combustione in eccesso d'aria) spariscono quando non è impiegato per la trazione: il benzina viene fatto lavorare nella zona di minor consumo specifico, annullando di fatto il gap col diesel.
- Il motore a benzina è decisamente più caldo: i gas della combustione consentono di scaldare i dispositivi di abbattimento delle emissioni molto, ma molto piú velocemente rispetto al diesel. Parliamo di poche decine di secondi contro alcuni minuti. Lavorando in on/off è l'ideale.

La trazione ferroviaria ha il grande vantaggio di non dover fare 5 km in centro città per poi spegnere il motore, e poi la massa del veicolo non è un problema: ecco dunque che il motore diesel può esprimere il suo grande vantaggio in termini di consumo e rendimento nel lungo termine.
Alberto.
Avatar utente
Foto Utentebrabus
19,2k 4 11 13
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 2711
Iscritto il: 26 gen 2009, 15:16

1
voti

[4] Re: Domanda da ignorantone sui veicoli ibridi

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 20 feb 2020, 12:21

brabus ha scritto:MarcoD, ti posso chiedere le fonti della tua affermazione?

Non ricordo, la mia era una affermazione basata su vecchi ricordi ora errati. :oops:
Avatar utente
Foto UtenteMarcoD
6.765 4 8 13
Master EY
Master EY
 
Messaggi: 2913
Iscritto il: 9 lug 2015, 16:58
Località: Torino

1
voti

[5] Re: Domanda da ignorantone sui veicoli ibridi

Messaggioda Foto Utenterichiurci » 20 feb 2020, 14:28

brabus interessante, e devo dire che avevo già letto che i motori diesel attuali anche a PM10 emettono praticamente meno dei benzina.

Ma visto quanto successo..qualche dubbio è legittimo e giustifica certe scelte oltre alle tue considerazioni tecniche.

Allora ti faccio una domanda: a parte i dati da omologazione, e visto anche quanto affermi sui transitori di benzina, non è possibile che i diesel nell'uso reale si allontanino dai dati di omologazione molto più dei benzina?

E non può essere vero che i diesel anche invecchiando peggiorano più dei benzina?
Avatar utente
Foto Utenterichiurci
28,6k 7 11 13
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 7824
Iscritto il: 2 apr 2013, 16:08

1
voti

[6] Re: Domanda da ignorantone sui veicoli ibridi

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 20 feb 2020, 15:18

richiurci ha scritto:E non può essere vero che i diesel anche invecchiando peggiorano più dei benzina?

Specialmente se il meccanico "amico" ti regala qualche sprint (manco vero) con annessa fumata nera
Avatar utente
Foto UtenteEcoTan
5.545 4 10 13
Expert EY
Expert EY
 
Messaggi: 3426
Iscritto il: 29 gen 2014, 8:54

6
voti

[7] Re: Domanda da ignorantone sui veicoli ibridi

Messaggioda Foto Utentebrabus » 20 feb 2020, 16:18

La situazione attuale è questa:

Nel processo di combustione degli idrocarburi, idealmente, entra ossigeno ed escono unicamente anidride carbonica e acqua. Le non idealità della combustione portano alla generazione dei seguenti prodotti di scarto principali:
- Monossido di carbonio (CO)
- Idrocarburi incombusti (HC)
- Ossidi di azoto (NOx)
- Particolato (Soot)

Il monossido di carbonio è letale.
Gli idrocarburi aromatici incombusti producono il classico odore di benzina e gasolio bruciati, e di per sé sono gradevoli ma tipicamente cangerogeni.
Gli ossidi di azoto, in combinazione con l'umidità dell'aria, generano adico nitrico, uno spettacolo.
Sulla pericolosità del particolato credo siamo tutti d'accordo.

COSA SI È FATTO NEGLI ANNI:

HC:
I primi inquinanti ad essere stati affrontati sono gli HC. Per eliminarne la pericolosità basta completare il processo di ossidazione: i primi sistemi adoperavano un post-combustore caldo, che continuava effettivamente la combustione nel condotto di scarico, prima dell'espulsione nell'ambiente.
L'avvento del catalizzatore trivalente, nel primi anni 90 del XX secolo (EURO1/EURO2), ha portato a un ulteriore passo avanti nella riduzione, contribuendo a ossidare anche il CO e ridurre un po' l'NOx, trasformandolo in innocente N2 e usando l'ossigeno per ossidare ancor meglio.
I catalizzatori, oggi, garantiscono efficienze di conversione normalmente superiori al 99,5%, sia perché i sistemi di iniezione aiutano tantissimo, sia perché qualsiasi scarto finirebbe col rovinare i costosi catalizzatori supplementari a valle del trivalente (vedi dopo).
Le funzioni di diagnosi (ndr.: messe a punto da me personalmente, in alcuni casi commerciali) sono severissime. La diagnosi è attiva E passiva. Un guasto al catalizzatore porta il motore in modalità di recovery e richiede l'intervento dell'officina.

NOx:
Si formano quando abbiamo alte temperature (2000°C) ed eccesso d'aria. La prima contromisura nacque con l'EURO3: la valvola EGR. Miscelando i gas combusti, soprattutto la CO2, con l'aria fresca d'ingresso, si ottiene una forte riduzione dell'emissione di NOx, e un incremento del particolato.
La vera "stangata" all'NOx è arrivata dalle EURO5 ed EURO6 con i sistemi di riduzione attivi,: LNT e SCR. Il primo è un filtro passivo, che adsorbe gli NOx finché il motore è freddo, e li rilascia successivamente per essere convertiti dall'SCR a valle. L'SCR funziona tramite iniezione addizionale di NH3, noto come AdBlue. Il substrato è attivo già dai 180°C (e fino a 550°C!), realizzando attualmente efficienze nell'ordine del 95%.
La diagnosi (attiva e passiva) è qui ancor più aggressiva: se il sistema presenta una anomalia, o se l'AdBlue sta finendo, l'accensione del veicolo è BLOCCATA. Bisogna chiamare il carro attrezzi anche se la macchina funziona perfettamente, semplicemente perché… inquina.

Soot:
Bruciare idrocarburi richiede tempo. Se la combustione è imperfetta o troppo veloce, rimane uno scheletro di legno, che impiega più tempo a bruciare. Signori, ecco il Soot - noto come particolato. La svolta è arrivata con l'introduzione del filtraggio attivo, a partire dalle EURO4. Una struttura ceramica a canali ipersottili, troppo sottili per consentire al particolato di passare, ma abbastanza larghi da far passare i gas. L'efficacia di tale sistema di filtraggio sfiora il 100%, tant'è che un metodo per valutarne l'efficacia consiste nel towel test: strofinare un tovagliolo bianco nel tubo di scarico. Se si sporca, il filtro è difettoso.
La diagnosi di questo dispositivo è più lenta e progressiva, ma un filtro danneggiato provoca in breve tempo (1000km) un danno funzionale catastrofico ed evidente.

COME INVECCHIANO I SISTEMI DI POST-TRATTAMENTO.
Tutto dipende dallo stile di guida e dalla qualità dei carburanti utilizzati. Basta un po' di zolfo e possiamo dire addio al trivalente. Basta un po' di magnesio e l'SCR si spezza.
In condizioni di funzionamento normali, la durata di progetto si un sistema EURO6-D di ultima generazione è di 160.000 km.

DATI DI OMOLOGAZIONE E DATI REALI.
Qui veniamo al punto di svolta. Fino a dicembre 2018 i veicoli dovevano essere omologati al banco, in un ciclo di guida pressoché ideale. Fino al 2016 parliamo del vecchio ciclo NEDC, lentissimo, assolutamente inadeguato e poco rappresentativo del ciclo di guida reale.
Oggi il ciclo armonizzato è il WLTP, che integra fasi di guida cittadina in start/stop, fasi extra-urbane e pure un pezzo d'autostrada. Non basta: i veicoli devono essere omologati SU STRADA, equipaggiandoli con un sistema di misura mobile delle emissioni (noto come PEMS), e devono percorrere almeno 2.500 km (!) prima di ottenere l'OK definitivo. Le emissioni nel ciclo REALE non devono superare quelle di omologazione per più del 10%.
Ma non basta: alcuni costruttori fanno invecchiare appositamente i veicoli, percorrendo realmente 160.000 km, E POI eseguono i test d'emissione.

Dunque, attualmente, il livello di controllo è decisamente elevato.

Due parole sul Dieselgate: è certamente gravissimo, ma nel 2015 era considerato normalità. I test erano falsati perché le regole erano molto, molto vecchie e lasche. Sono successi molti "gate" nella storia dell'automobilismo, dai banali sensori del cofano di Ford, ai timer di ***, chi più ne ha più ne metta, ma in ogni caso il veicolo superava i test di norma.
Oggi, con la normativa RDE (Real-Driving-Emissions), non è più possibile. Una miriade di organismi indipendenti è attiva nel collaudare i veicoli di nuova generazione, ansiosi di scoprire un nuovo Dieselgate o chi per esso.
Esistono eccezioni notevoli: BMW, allo scoppio dello scandalo, si è detta pronta a collaudare qualsiasi veicolo già circolante su strada, per dimostrare la bontà e l'onestà del lavoro svolto negli anni.

PROBLEMI:
- Non tutto il parco circolante è EURO6, anzi, ci sono ancora parecchi EURO0 in giro.
- L'uso dell'auto in città è fortemente degradante per le emissioni, tanto per i diesel quanto per i benzina. Il motore gira praticamente al minimo quando non è spento (S&S), i sistemi di post-trattamento sono freddi. I motori inquinano molto più di una volta, poiché fanno affidamento sui sistemi di post-trattamento (provate ad accende un EURO6 in un seminterrato, sembra di morire).
- La tecnologia è sviluppata quasi interamente da un Paese pressoché privo di traffico nei centri cittadini (quasi interamente pedonali): la Germania. Le auto sono pensate per viaggiare a 180 km/h sulla Autobahn, non in coda nel traffico di Roma.
- Alcuni utenti manipolano i sistemi di controllo delle emissioni della propria vettura; fortunatamente sono una esigua minoranza.
- Manca una cultura tecnica che guidi l'acquisto del veicolo più adatto alle esigenze del consumatore: si è ancora convinti che il diesel sia per la mercedes dei rappresentanti che devono fare tanti chilometri.
- Manca completamente una concezione del fine vita dell'auto: decine di milioni di auto ogni anno vengono rottamate semplicemente spedendole in Paesi dove le normative sono inesistenti. Molti camion EURO0 circolano allegramente in nord Africa e nell'Europa dell'est.
Alberto.
Avatar utente
Foto Utentebrabus
19,2k 4 11 13
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 2711
Iscritto il: 26 gen 2009, 15:16

0
voti

[8] Re: Domanda da ignorantone sui veicoli ibridi

Messaggioda Foto Utenterichiurci » 20 feb 2020, 16:53

Ottima sintesi, grazie

Attualmente l'unica diesel che ho è la mia "vecchia" Astra del 2010, che essendo sempre in box per i miei standard sembra nuova.

Usata quasi solo per viaggi extraurbani, e infatti ho ancora la frizione originale...ma da quanto hai scritto probabilmente ora dovrei cambiare tutti i catalizzatori, è vicina ai 150000km...

Non so che sistema usa, ma è evidente che ogni tanto deve "pulire" qualche filtro o catalizzatore: il motore sale un po' di giri e non scende più sotto i 1200-1300 anche al minimo.
Succede se capita di usarla solo in ambito urbano e di prossimità, senza tratti autostradali.

Un paio di volte sono arrivato in box mentre stava facendo questo ripulisti e l'aria era irrespirabile, immagino le emissioni fossero alte.

Insomma anche questo aspetto va considerato, ci sono momenti nel diesel che sembra le emissioni siano molto peggiori del dichiarato, con i benzina questo non si percepisce.

Forse è solo un fatto psicologico ma forse spiega perché l'ibrido diesel-elettrico è praticamente inutilizzato
Avatar utente
Foto Utenterichiurci
28,6k 7 11 13
G.Master EY
G.Master EY
 
Messaggi: 7824
Iscritto il: 2 apr 2013, 16:08

1
voti

[9] Re: Domanda da ignorantone sui veicoli ibridi

Messaggioda Foto Utentewoodcat » 22 feb 2020, 22:14

Grazie per le spiegazioni!
Dalle vigenti norme:
Non costruire, compra!
Non riparare, ricompra!
Avatar utente
Foto Utentewoodcat
2.960 1 5 12
Expert EY
Expert EY
 
Messaggi: 450
Iscritto il: 14 feb 2012, 20:19


Torna a Veicoli elettrici

Chi c’è in linea

Visitano il forum: Nessuno e 12 ospiti