Range extender: strada morta?

[Pol87]

Ben venga un motore dimensionato per far viaggiare la propria auto e non solo per spostarla in un parcheggio.

Comunque, continuavo a sperare in una turbina a gas.
Solo le giranti in movimento, 50% di efficienza a giri fissi, multifuel e compatta.

Forse sarebbe stato troppo semplice ed esente da rotture

 

[ALGEPA]

Non credo che, se la faranno, avrà lo stesso Wankel di RX-7 e RX-8, anche perché il contenimento dei consumi e delle emissioni non erano certo le sue doti migliori!

Ovviamente, sempre se mai la faranno, avrà un Wankel ottimizzato per funzionare solo come range extender, sfruttando alcune sue doti peculiari, come compattezza e leggerezza, per un uso del genere.
Comunque, vedremo...

mi ricordo che ne parlammo e leggendo una serie di articoli in rete si evidenziava proprio quello che tu scrivi, il wankel in questo scenario lavora in un modo specifico e sembrerebbe che cosi i difetti storici di questo motore si ridimensionano parecchio mentre vengono esaltati i pregi.
Alla fine poi è da capire se con il Range Extender i conti finali sono in positivo rispetto una PHEV che secondo me immagino sia la naturale contendente a questa, sempre poi entrando negli specifici modelli perchè c'è Phev e Phev

 

[eta*beta]

Comunque, continuavo a sperare in una turbina a gas.

Potrebbe essere che non ci sia abbastanza know how nei reparti di R&D delle case automobilistiche, più propense a riciclare schemi già noto e facilmente adattabili, non so.

Stesso discorso, che auspico ma non vedo prendere piede, sono i supercondenser, senza decadimento prestazionale, lunghezza dei tempi di ricarica e di corrente massima della frenata rigenerativa tipici delle batterie, ma anche qui non so spiegarmene la ragione.

 

[streak]

Ben venga un motore dimensionato per far viaggiare la propria auto e non solo per spostarla in un parcheggio.

Comunque, continuavo a sperare in una turbina a gas.
Solo le giranti in movimento, 50% di efficienza a giri fissi, multifuel e compatta.

Forse sarebbe stato troppo semplice ed esente da rotture

Da perfetto ignorante in materia, leggo su Wikipedia a proposito delle turbine a gas:

"è utilizzata per muovere aerei, treni, navi, generatori o anche carri armati."

Eh la Peppa Pig!
Esisteranno turbine a gas dimensionate per una normale auto?

Poi, di seguito:

"La turbina è il componente critico del motore. La temperatura dei gas provenienti dalla camera di combustione può arrivare, nei motori più recenti, anche a 1600 °C. La rapida rotazione della turbina, poi, induce ulteriori stress meccanici alle palette che, accoppiati alla sollecitazione termica, innescano problemi di scorrimento viscoso (o creep). Le moderne palette dei primi stadi di turbina sono oggi costruite facendo largo uso di superleghe e tecniche metallurgiche avanzate come la solidificazione direzionale o le strutture monocristalline che consentono ai materiali di sopportare temperature di 800-900 °C sotto sforzo."

Insomma, da profano non mi sembra una tecnologia proprio semplice ed economica...
Però ripeto, sono perfettamente ignorante in questa materia.
https://it.wikipedia.org/wiki/File:J85_ge_17a_turbojet_engine.jpg

 

[eta*beta]

Esisteranno turbine a gas dimensionate per una normale auto?

Ci sono turbine a gas anche per poche decine di kW. Ma, stranamente, a mia memoria, vengono poco utilizzate per produrre energia elettrica consumer, mai sentito di gruppi elettrogeni a turbina per usi civili.

 

[agricolo]

Potrebbe essere che non ci sia abbastanza know how nei reparti di R&D delle case automobilistiche, più propense a riciclare schemi già noto e facilmente adattabili, non so.

Stesso discorso, che auspico ma non vedo prendere piede, sono i supercondenser, senza decadimento prestazionale, lunghezza dei tempi di ricarica e di corrente massima della frenata rigenerativa tipici delle batterie, ma anche qui non so spiegarmene la ragione.

I supercondensatori a quanto mi risulta sono impiegati in qualche supercar o nelle corse come booster perchè accettano carica e scarica molto rapide e intense, ma si prestano altrettanto bene all'autotrazione "normale", intendo con le stesse modalità di funzionamento delle batterie?

 

[eta*beta]

ma si prestano altrettanto bene all'autotrazione "normale", intendo con le stesse modalità di funzionamento delle batterie?

Al momento non mi pare ci sia sufficiente densità tra i supercondeser commerciali, ma sono surclassati di ben 2 ordini di grandezza da quelli prodotti per ricerca.

Sul loro uso, mi pare che la stessa tesla ne abbia brevettato una o più tipologie, come serbatoio intermedio tra le batterie ed il motogeneratore, proprio per assorbire ed erogare picchi di corrente che potrebbero mettere in crisi le batterie, che lavorano meglio come una molla, piuttosto che come una catapulta...
Altro modo di produrre energia elettrica, ma dubito sia riconvertibile in chimica, sono le fuel cell all'idrogeno, che non incidono sul ciclo della CO2, anche queste non stanno prendendo piede per varie ragioni, alcune a me note, altro forse no.

 

[renatom]

Da perfetto ignorante in materia, leggo su Wikipedia a proposito delle turbine a gas:

"è utilizzata per muovere aerei, treni, navi, generatori o anche carri armati."

Eh la Peppa Pig!
Esisteranno turbine a gas dimensionate per una normale auto?
Poi, di seguito:

"La turbina è il componente critico del motore. La temperatura dei gas provenienti dalla camera di combustione può arrivare, nei motori più recenti, anche a 1600 °C. La rapida rotazione della turbina, poi, induce ulteriori stress meccanici alle palette che, accoppiati alla sollecitazione termica, innescano problemi di scorrimento viscoso (o creep). Le moderne palette dei primi stadi di turbina sono oggi costruite facendo largo uso di superleghe e tecniche metallurgiche avanzate come la solidificazione direzionale o le strutture monocristalline che consentono ai materiali di sopportare temperature di 800-900 °C sotto sforzo."

Insomma, da profano non mi sembra una tecnologia proprio semplice ed economica...
Però ripeto, sono perfettamente ignorante in questa materia.

Anche il rendimento delle turbine a gas non è proprio eccezionale. Diciamo che, con un motore a pistoni, si può fare meglio.

 

[agricolo]

come serbatoio intermedio tra le batterie ed il motogeneratore, proprio per assorbire ed erogare picchi di corrente che potrebbero mettere in crisi le batterie, che lavorano meglio come una molla, piuttosto che come una catapulta...

Appunto, è quello che intendevo: come KERS perfetti, come fornitori di energia "lenta" un po' meno, a quanto ne so.

Altro modo di produrre energia elettrica, ma dubito sia riconvertibile in chimica, sono le fuel cell all'idrogeno, che non incidono sul ciclo della CO2, anche queste non stanno prendendo piede per varie ragioni, alcune a me note, altro forse no.

A quanto ne so, i problemi sono quelli ben noti del costo energetico per produrre l'idrogeno e la rogna dello stoccaggio a 700 bar, poi non so se sotto ci sia dell'altro, ma già queste sono due belle brighe, direi.

 

[eta*beta]

Appunto, è quello che intendevo: come KERS perfetti, come fornitori di energia "lenta" un po' meno, a quanto ne so.

A quanto ne so, i problemi sono quelli ben noti del costo energetico per produrre l'idrogeno e la rogna dello stoccaggio a 700 bar, poi non so se sotto ci sia dell'altro, ma già queste sono due belle brighe, direi.

Che io sappia sono problemi già gestiti da decenni nell'industria aerospaziale, in cui gli incidenti, a quanto risulta, non hanno mai riguardato il comparto.

 

[maxressora]

Anche il rendimento delle turbine a gas non è proprio eccezionale. Diciamo che, con un motore a pistoni, si può fare meglio.

Caratteristiche salienti delle turbine sono i rendimenti decenti solo a giri costanti. Difficili da trovare nell'automotive.
Forse l'unico sistema sarebbe abbinarlo ad un CVT che faccia anche da frizione.

Redgards...

 

[eta*beta]

Caratteristiche salienti delle turbine sono i rendimenti decenti solo a giri costanti. Difficili da trovare nell'automotive.
Forse l'unico sistema sarebbe abbinarlo ad un CVT che faccia anche da frizione.

Mica detto, i giri costanti sono il terreno ideale per i generatori di energia elettrica, ovvero il terreno d'elezione degli ibridi seriali.

Ma non si risolve il punto di riduzione delle emissioni, sopratutto del bilancio CO2.

 

[U2511]

Che io sappia sono problemi già gestiti da decenni nell'industria aerospaziale, in cui gli incidenti, a quanto risulta, non hanno mai riguardato il comparto.

Industria aerospaziale che può permettersi costi ben superiori all’automotive, se non altro per la diversa filiera (un ricambio che tu paghi 100 euro costa e deve costare franco stabilimento di produzione non più di 10 euro)

 

[eta*beta]

Industria aerospaziale che può permettersi costi ben superiori all’automotive, se non altro per la diversa filiera (un ricambio che tu paghi 100 euro costa e deve costare franco stabilimento di produzione non più di 10 euro)

mi riferivo esclusivamente al problema sicurezza altrimenti definito nel posto "rogna". I costi, come ben sai molto meglio di me, sono dati da tanti fattori, il primo è quello di scala, poi ce ne sono altri più o meno "malleabili" dai fattori al contorno.

 

[Pol87]

Anche il rendimento delle turbine a gas non è proprio eccezionale. Diciamo che, con un motore a pistoni, si può fare meglio.

Ricordavo che, a giri fissi, fossero la soluzione ideale, e che fosse così dai tempi del vapore.. ovviamente parlando di turbine da trazione a più stadi, operanti a giri fissi.
E un range extender deve operare a giri fissi: non è pensabile sacrificare effiicenza per dargli coppia su un ampio range di giri, se deve fare solo ed esclusivamente da caricabatterie.
Più stadi = minor temperatura in uscita, e possibilità di catalizzazione.

Riguardo il dimensionamento, ci sono motori jet in vendita persino per usi modellistici, dipende tutto da come si dimensiona la cosa.
Non certo economici, ma grandi come una borsetta.

Certo, è tutto un altro universo dai pistoni (o rotary), ma come numero di parti in movimento rivaleggia con i motori elettrici, un pò più di ricerca la meriterebbero.
Anche per il discorso di poter bruciare diversi carburanti.