Efficienza ridicola delle auto odierne nel ciclo urbano.

[mattiapascal]

In linea di massima, l'intero ragionamento mi pare ineccepibile.
L'idea di avere una piccola vetturetta elettrica per spostamenti urbani mi pare fantastica.
Se pero' me la fai pagare quanto una berlina media, allora l'intero discorso viene a meno.
Cioe' dove si pone il bilancio tra "fare un bene" (chiamiamolo cosi') per la convenienza generale a discapito della convenienza personale (es. economica)?
Non fraintendetemi: la domanda non e' personale, ma di indole generica. Se non si trova risposta soddisfacente per la maggior parte delle persone, allora questo tipo di idee radicali non ha semplicemente futuro, perche' non convengono ... :?

Su questo hai perfettamente ragione: io credo che l'evoluzione tecnologica e la produzione su larga scala porti ad una riduzione dei costi dei dispositivi di immagazzinamento dell'energia elettrica, poi posso anche sbagliarmi.

Quello che volevo far notare in questo thread era comunque principalmente la scarsissima efficienza di auto che consideriamo dei prodigi della tecnologia e che siamo ancora ben lontani da uno sfruttamento ottimale dell'energia.

eh, eh questa è la "termodinamica"....
la colpa è dell'essere supremo che ha "concepito" in questo modo le leggi della fisica....
e noi poveri motali siamo ancora alle prese con i motori termici, ciao

 

[99octane]

Oggi, mentre andavo in bicicletta e sentivo il calore che proveniva da una colonna di auto ferme, mi chiedevo: di tutta questa energia quanta è quella che realmente viene impiegata per fare camminare la macchina?

Allora: supponiamo di avere un'utilitaria di 1200 kg che percorre 100 km in città e consuma 5 Kg di carburante. Il senso comune suggerisce che sia un buon risultato.

Proviamo a quantificarla in termini di efficienza energetica.
Cosa ha fatto il power-train dell'auto? Ha consentito all'auto di vincere le resistenze passive.
Cerchiamo di quantificarle:

-Attrito di rotlamento delle ruote: supponendo un coefficiente di attrito volvente di 0,01 possiamo considerare una forza resistente di circa 120 N e quindi in 100 km una energia dissipata di 12000 KJ.

-Resistenza del mezzo: difficile da quantificare con precisione dato che non conosciamo la velocità, però possiamo dire che in un'utilitaria, normalmente uguaglia l'attrito di rotolamento delle ruote a circa 70 km/h. Sapendo che la resistenza aerodinamica varia quadraticamente con la velocità e supponendo una velocità mediamente pari alla metà di questi 70 km/h, possiamo ipotizzare che l'energia dissioata sia circa 1/4 di quella dissipata dal rotolamento delle ruote e cioé circa 3000 KJ

Abbiamo quindi un totale di 15000 KJ.

Si potrebbe obiettare che l'auto ha speso energia anche per accelerare, ma è energia che viene restituita quando l'auto rallenta; se poi viene in gran parte dissipata dal pompaggio del motore o dai freni, la colpa è del sistema che non è in grado di recuperarla e quindi in questo calcolo non va considerata.

Quanta energia ha consumato l'auto? 5 Kg di carburante equivalgono a quasi 220.000 KJ.

Quindi risulta ce l'efficienza energetica del sistema è stata di 15.000/220.000 cioè del 6,8% circa: uno scempio energetico.
E' possibile, nel 2010, accettare un rendimento del genere?

Rivolgo queste considerazioni in particolare a quelli che denigrano a priori le auto elettriche.
Un'auto elettrica usa l'energia solo quando serve, e non per fare girare fluidi o vincere attriti al suo interno, Pur considerando rendimenti di carica e scarica batterie, attriti della trasmissione, rendimento dei recupratori di energia etc è lecito aspettarsi un rendimento del 60-70%.
Consideriamo anche un rendimento di conversione in centrale del 40%.
Siamo comunque attorno al 25% di rendimento totale, cioè 4 volte di più dell'auto a motore termico.

Magari in auto strada si possono fare delle considerazioni diverse, ma in città non c'è proprio storia.

Ragionamenti sicuramente corretti, presi a se'.
Tuttavia, il modo in cui la questione e' posta e' fallato alla radice.
Le auto non sono inefficienti: sono le citta' che sono inefficienti.
A Milano l'automobilista medio spende il 30% del tempo che passa in auto a cercare parcheggio. E questo secondo statistiche vecchie di anni, quando ancora non esistevano tutti i problemi di zone a posteggio limitato, strisce gialle, blu, verdi, rosse e arcobaleno, e in cui in un posteggio sotterraneo non facevan pagare 8? l'ora o frazione di ora (in centro si arriva a superare i 10?! :shock: ).
Se ci fosse parcheggio a sufficienza si ridurrebbe il traffico di ben il 30%...
E questo solo per fare un esempio.

 

[Thefrog]

Interessante, ma ti sugerisco di correggere alcuni numeri nel calcolo:
1. la velocità media in città non arriva a 20 km/h, dunque la resistenza del mezzo è diversa da quella che hai calcolato.
2. nel conteggio delle dissipaizoni non consideri il riscaldamento dell'abitacolo
3. un'utilitaria da 1.200 kg di massa consuma ben più di 5 kg di carburante per 100 km nel ciclo urbano
4. un'elettrica consuma anche quand'è ferma: l'assorbimento dei servizi è ben lontano da zero
5. il solo motore elettrico ha un rendimento del 75 per cento circa: il sistema autovettura elettrica ha un rendimento ben più basso. Se la centrale rende .4, ricorda che si perde efficienza anche nella distribuzione dell'energia dalla centrale alla presa.

I conti, in definitiva, sono più complessi.

Una considerazione sull'auto elettrica in generale: se anche in città rendesse meglio, avremmo comunque bisogno di una seconda auto per i trasporti extraurbani, poiché le autonomie attuali non permettono l'uso delle elettriche al di fuori del commuting urbano. E a quel punto nel conteggio energetico dovremmo mettere dentro anche l'energia spesa per fabbricare due auto invece di una.

Non considera neanche il rendimento della trasmissione che e' circa l'80% del totale per una TA o TP mentre e' addirittura circa il 70% del totale per una TI.
Lo stesso rendimento e' invee molto piu' alto per le auto tutto-elettrico perche' non hanno bisogno dina vera e propria trasmissione ma solo di giunti omeocinetici.

Regards,
The frog

 

[leolito]

Quello che volevo far notare in questo thread era comunque principalmente la scarsissima efficienza di auto che consideriamo dei prodigi della tecnologia e che siamo ancora ben lontani da uno sfruttamento ottimale dell'energia.

Mi sfugge pero' il senso di questa constatazione. Un auto odierna e' un piccolo prodigio tecnologico, in tutti i sensi.
Che non sia "efficiente" sotto il punto di vista energetico dipende anche da molti altri fattori, alcuni indicati da Octane.
Che uno consideri uno "spreco" che una tonnellata porti appresso 80 chili di persona a 12 km all ora di media per 20km al giorno e' invero un problema di spreco di risorse, ma non tutto cio' dipende dal fattore "auto" soltanto ....

 

[bellafobia]

Quello che volevo far notare in questo thread era comunque principalmente la scarsissima efficienza di auto che consideriamo dei prodigi della tecnologia e che siamo ancora ben lontani da uno sfruttamento ottimale dell'energia.

Mi sfugge pero' il senso di questa constatazione. Un auto odierna e' un piccolo prodigio tecnologico, in tutti i sensi.
Che non sia "efficiente" sotto il punto di vista energetico dipende anche da molti altri fattori, alcuni indicati da Octane.
Che uno consideri uno "spreco" che una tonnellata porti appresso 80 chili di persona a 12 km all ora di media per 20km al giorno e' invero un problema di spreco di risorse, ma non tutto cio' dipende dal fattore "auto" soltanto ....

certo, non dipende SOLO dall'auto, ma in una buona parte sì Il nostro amico voleva evidenziare come sia ben più sensata la trazione elettrica in città...e ci è riuscito; se ci spostassimo su filobus in città ci sarebbe ancor minor spreco di risorse! Mi sono sempre chiesto il motivo per cui in città per spostarsi da un punto a ad un punto b (magari non facilmente raggiungibile a piedi) si devono muovere 2.000 kg (es. SUV) a una velocità "umana" (a passo d'uomo) spendendo una cifra allucinante tra benzina o gasolio e parcheggio :!: Con auto elettriche razionali la situazione migliorerebbe; con filobus e mezzi pubblici "migliorati" gran parte del problema potrebbe essere risolto

 

[mafalda]

nel tuo calcolo non c'è la MASSA, che nella marcia in città è determinante!
f=m*a ... e poiché in città non esiste la vel costante, la "a" è sempre in gioco, per cui "m" è determinante, consideando che alle medie urbane (anche sotto i 20 Kmh), il rotolamento influisce poco e l'aerodinamica praticamente zero!
si noti come grandi vetture che a vel costante quasi eguagliano le percorrenze delle utilitarie, in città tornano a debita distanza, proprio per via della massa.
c'è da dire ch anche le piccole ormamai non son più piccole proprio per via di masse levate, che ifluiscono sui consumi

 

[renatom]

nel tuo calcolo non c'è la MASSA, che nella marcia in città è determinante!
f=m*a ... e poiché in città non esiste la vel costante, la "a" è sempre in gioco, per cui "m" è determinante, consideando che alle medie urbane (anche sotto i 20 Kmh), il rotolamento influisce poco e l'aerodinamica praticamente zero!
si noti come grandi vetture che a vel costante quasi eguagliano le percorrenze delle utilitarie, in città tornano a debita distanza, proprio per via della massa.
c'è da dire ch anche le piccole ormamai non son più piccole proprio per via di masse levate, che ifluiscono sui consumi

Nella marcia a bassa velocità è proprio l'attrito di rotolamento la voce determinante.
La massa la ho considerata proprio nel calcolo dell'attrito di rotolamento che è direttamente proporzionale alla massa.
L'energia per accelerare il mezzo, in teoria, verrebbe recuperata quando si rallenta, se non viene recuperatoa è a causa delle resistenze passive meccaniche e fluidodinamiche interne al veicolo o perché usiamo i freni per fermarci. Se fossimo abbastanza "bravi" nel concepire il mezzo di trasporto la potremmo recuperare in maniera quasi totale.
A velocità costante in marcia autostradale si può valutare che, più o meno, 100 Kg in più facciano consumare 0.1 Kg/100 km in più. Sicuramente sezione maestra e Cx influiscono in maniera più pesante.

 

[lsdiff]

nel tuo calcolo non c'è la MASSA, che nella marcia in città è determinante!
f=m*a ... e poiché in città non esiste la vel costante, la "a" è sempre in gioco, per cui "m" è determinante, consideando che alle medie urbane (anche sotto i 20 Kmh), il rotolamento influisce poco e l'aerodinamica praticamente zero!
si noti come grandi vetture che a vel costante quasi eguagliano le percorrenze delle utilitarie, in città tornano a debita distanza, proprio per via della massa.
c'è da dire ch anche le piccole ormamai non son più piccole proprio per via di masse levate, che ifluiscono sui consumi

Come dicevo, il calcolo di Renato è troppo semplificato in alcuni parametri e non tiene conto di altri aspetti.

Per esempio la massa che indica lui non è ragionevole per una citycar. Inoltre le ultime hanno la funzione di auto spegnimento che influisce positivamente sui consumi del motore a scoppio.

Non dico che in termini assoluti il motore elettrico non abbia un certo vantaggio, ma non mi pare che sia così diffusa l'abitudine di avere due auto in famiglia. Inoltre se anche ci sono due auto nel nucleo famigliare non è affatto detto che l'elettrica possa essere "buona seconda", infatti, laddove esiste la necessità di due auto è anche probabile che le stesse abbiano molta più versatilità di quanto un'elettrica possa offrire.

 

[renatom]

Quello che volevo far notare in questo thread era comunque principalmente la scarsissima efficienza di auto che consideriamo dei prodigi della tecnologia e che siamo ancora ben lontani da uno sfruttamento ottimale dell'energia.

Mi sfugge pero' il senso di questa constatazione. Un auto odierna e' un piccolo prodigio tecnologico, in tutti i sensi.
Che non sia "efficiente" sotto il punto di vista energetico dipende anche da molti altri fattori, alcuni indicati da Octane.
Che uno consideri uno "spreco" che una tonnellata porti appresso 80 chili di persona a 12 km all ora di media per 20km al giorno e' invero un problema di spreco di risorse, ma non tutto cio' dipende dal fattore "auto" soltanto ....

Quello che volevo evidenziare non è questo lato dello spreco che pure è presente, ma il fatto che un'auto, nonostante tutti gli accorgimenti, in città riesca a renderci come energia utile solo il 7% dell'energia che consuma.

I motivi non sono solo nelle condizioni al contorno, ma nell'auto stessa.
In città si evidenziano in maniera superiore alcune inefficienze tipo:
- energia spesa per pompare fluidi: aria, acqua, olio, carburante
- attriti meccanici interni
- incapacità di recuperare l'energia cinetica

Questi influiscono percentualmente molto di più nella marcia a bassa velocità ed evidenziano che il motore termico non è molto adatto a queste condizioni.

Meglio un elettrico alimentato a batteria o anche un ibrido che almeno evita al termico di funzionare in condizioni in cui ha un rendimento così basso

 

[lsdiff]

Quello che volevo far notare in questo thread era comunque principalmente la scarsissima efficienza di auto che consideriamo dei prodigi della tecnologia e che siamo ancora ben lontani da uno sfruttamento ottimale dell'energia.

Mi sfugge pero' il senso di questa constatazione. Un auto odierna e' un piccolo prodigio tecnologico, in tutti i sensi.
Che non sia "efficiente" sotto il punto di vista energetico dipende anche da molti altri fattori, alcuni indicati da Octane.
Che uno consideri uno "spreco" che una tonnellata porti appresso 80 chili di persona a 12 km all ora di media per 20km al giorno e' invero un problema di spreco di risorse, ma non tutto cio' dipende dal fattore "auto" soltanto ....

Quello che volevo evidenziare non è questo lato dello spreco che pure è presente, ma il fatto che un'auto, nonostante tutti gli accorgimenti, in città riesca a renderci come energia utile solo il 7% dell'energia che consuma.

I motivi non sono solo nelle condizioni al contorno, ma nell'auto stessa.
In città si evidenziano in maniera superiore alcune inefficienze tipo:
- energia spesa per pompare fluidi: aria, acqua, olio, carburante
- attriti meccanici interni
- incapacità di recuperare l'energia cinetica

Questi influiscono percentualmente molto di più nella marcia a bassa velocità ed evidenziano che il motore termico non è molto adatto a queste condizioni.

Meglio un elettrico alimentato a batteria o anche un ibrido che almeno evita al termico di funzionare in condizioni in cui ha un rendimento così basso

Fin qui ti quoto anch'io al 100 per cento. :thumbup:

 

[agricolo]

Credo che finchè per "auto elettrica" si intende un auto normale cui al posto del motore endotermico viene impiantato un motore elettrico e tre quintali di batterie da ricaricare di notte come un cellulare non si andrà da nessuna parte. Secondo me per poter parlare di auto elettrica per uso urbano-commuter su brevi distanze si deve partire da veicoli LEGGERI (tipo microcar), in modo da ridurre l'assorbimento di potenza e quindi aumentare la durata della batteria, dotati di attacchi e pacchi batterie standardizzati e adatti alla sostituzione automatizzata rapida presso apposite stazioni di servizio dove l'utente paga il consumo di corrente e una quota di noleggio del pacco batterie. Per il modo su cui contabilizzare i kWh consumati se ne può discutere, ma senz'altro è possibile (al limite chiediamo lumi a TheFrog); di certo vi è che la citycar elettrica va ripensata completamente.

 

[bellafobia]

Credo che finchè per "auto elettrica" si intende un auto normale cui al posto del motore endotermico viene impiantato un motore elettrico e tre quintali di batterie da ricaricare di notte come un cellulare non si andrà da nessuna parte. Secondo me per poter parlare di auto elettrica per uso urbano-commuter su brevi distanze si deve partire da veicoli LEGGERI (tipo microcar), in modo da ridurre l'assorbimento di potenza e quindi aumentare la durata della batteria, dotati di attacchi e pacchi batterie standardizzati e adatti alla sostituzione automatizzata rapida presso apposite stazioni di servizio dove l'utente paga il consumo di corrente e una quota di noleggio del pacco batterie. Per il modo su cui contabilizzare i kWh consumati se ne può discutere, ma senz'altro è possibile (al limite chiediamo lumi a TheFrog); di certo vi è che la citycar elettrica va ripensata completamente.

in realtà, con città ben progettate e sistemi di trasporto pubblico "decenti" (a livello di pulizia, velocità, costi, orari) non credo serva a nulla la microcar elettrica "ad personam". In città si dovrebbe circolare solo con mezzi pubblici: metropolitana, bus, navette, biciclette (per singolo o per più persone), mezzi ecologici insomma (a metano, elettrici). Fuori città a quel punto va bene qualunque cosa, dall'ibrido al diesel al noleggio dell'auto.

 

[agricolo]

in realtà, con città ben progettate e sistemi di trasporto pubblico "decenti" (a livello di pulizia, velocità, costi, orari) non credo serva a nulla la microcar elettrica "ad personam". In città si dovrebbe circolare solo con mezzi pubblici: metropolitana, bus, navette, biciclette (per singolo o per più persone), mezzi ecologici insomma (a metano, elettrici). Fuori città a quel punto va bene qualunque cosa, dall'ibrido al diesel al noleggio dell'auto.

Il semplice andare a fare la spesa in metropolitana può essere devastante....

 

[leolito]

Il semplice andare a fare la spesa in metropolitana può essere devastante....
Basterebbe i supermercati ti portassero la spesa a casa

 

[bellafobia]

in realtà, con città ben progettate e sistemi di trasporto pubblico "decenti" (a livello di pulizia, velocità, costi, orari) non credo serva a nulla la microcar elettrica "ad personam". In città si dovrebbe circolare solo con mezzi pubblici: metropolitana, bus, navette, biciclette (per singolo o per più persone), mezzi ecologici insomma (a metano, elettrici). Fuori città a quel punto va bene qualunque cosa, dall'ibrido al diesel al noleggio dell'auto.

Il semplice andare a fare la spesa in metropolitana può essere devastante....

non credo che tu, abitando in una città, non abbia un negozio sotto casa dove andare a fare la spesa
l' accidia può essere devastante