Turbinetta ausiliaria per impianto elettrico. Cosa ne pensate?

[Guest frallog]

Oggi le nostre vetture devono servire un numero sempre crescente di servizi elettrici all'interno della vettura. Cosi' una parte sempre maggiore di cavalli viene sacrificata per i servizi elettrici. Quello che succede e' ad esempio che il regime minimo viene innalzato sempre di piu' a tutto scapito dei consumi, ***anche perche' a quei regimi i motori termici sono altamente inefficienti***

Lo scopo di tutto il trusco che vado a proporre e' dunque di risparimiare 3-5cv per un totale di incremento dell'efficienza del ciclo urbano di 2-3 Km/lt. Questo nel ciclo urbano per una piccola cilindrata puo' fare la differenza tra 15.5 Km/lt e 18Km/lt, che secondo me non e' male. Tutto il risparmio e' dato da tre fattori:

1) Il minimo del motore a pistoni e' effettivamente bassissimo, diciamo 500rpm od anche meno (una volta ho sentito il minimo del 2000 BMW sei cilindri, che secondo me era intorno ai 300rpm, non esagero, si sentivano gli scoppi distinti)

2) La turbinetta funziona ai suoi regimi di massima efficienza per produrre elettricita'

3) Parte del calore dei gas di scarico del motore viene sfruttato nella turbinetta e dunque non si perde semplicemente nell'ambiente. In questo modo la turbinetta funziona con miscele magrissime, grazie al fatto che anche in questo caso, a causa della altissima temperatura, la miscela supera il limite di infiammabilita'.

Notiamo esplicitamente che non si tratta di un turbocompressore, perche' la turbinetta non comprime l'aria in aspirazione, essa e' separata dal motore (a meno dell'input dei gas di scarico) e serve solo a produrre elettricita'.

Allora innanzitutto vediamo che la cinghia dell'alternatore si innesta non piu' sull'albero motore, bensi' sulla turbinetta ausiliaria.

         +------+------------------------------------+ +------>|      |                                    | |       |-\|\|-|Misuratore di carica                | |        |    | (interruttore bipolare:             | |        |    |  carica bassa attiva la turbina)    | |     +----------+                                  | |     |          |           +----------------------+ |     | Batteria |           | |     |          |           | |     +----------+           | |                            | |                            | | Aria e gas di scarico ->\\\\\\\\ Turbina Ausiliaria | caldi del motore a scoppio| | |                           | | Cinghia |                           | | |                      ||||||||||||| Alternatore |                         |     | |                         |     | +-------------------------+-----+

Secondo me cosi' si riesce ad ottenere un ottimo rendimento globale, grazie anche al fatto che la turbina viene attivata solo in caso di necessita'. Certo il motore e' un po' piu' complicato..... e piu' costoso.

Opinioni in merito sono gradite.

Regards,

Francesco 8)))

[Regazzoni]

Non è per tarparti le ali, ma la cosa, così com'è, fà usire i consumi dalla porta e li fà rientrare dalla finestra. E comunque il tutto è di una complicazione (e quindi di aggravio sui costi) immensa.

Non ho molto tempo per spiegare, ma il problema è che, oltre ad essere molto difficile da regolare, la turbina assorbe molta più potenza per produrre la stessa carica della batteria. A parte la questione dei rendimenti, per far girare una turbina, dovrebbe venire alzato ancor di più il minimo e dovrebbe essere anticipato lo scarico (per fornire una pressione sufficiente) perdendo cioè la potenza che pensavi di risparmiare.

Per la questione dei regimi minimi, credo che sia davvero difficile per l'orecchio umano percepire come distinte venti detonazioni al secondo (cioè (300/60)*4).

[Guest frallog]

Non capisco ma mi adeguo. Comunque era chiaro che io parlavo di un regime della turbina indipendente dal regime del motore, non vedo dunque dove dovesse essere il problema della regolazione. Ma se mi dici che i consumi comunque aumentano allora ALT!

Grazie comunque,

Regards,

Francesco 8)))

[Regazzoni]

Non capisco ma mi adeguo. Comunque era chiaro che io parlavo di un regime della turbina indipendente dal regime del motore, non vedo dunque dove dovesse essere il problema della regolazione. Ma se mi dici che i consumi comunque aumentano allora ALT!

Grazie comunque,

Regards,

Francesco 8)))

Per far funzionare una turbina a regime costante, devi avere una portata e una pressione perfettamente controllate, quindi ci vuole un notevole impianto di regolazione per rendere stabile il flusso di gas di scarico di un'auto.

E poi per spingere la turbina non basta la pressione dei gas di scarico di una macchina (specialmente al minimo). Quella è già regolata per essere la minima indispensabile per far uscire i gas dal catalizzatore.

I turbocompressori vengono usati perchè, sacrificando un po' della potenza del motore (cioè facendo uscire i gas di scarico quando sono ancora ad elevata pressione) se ne ottiene una aggiuntiva maggiore (che deriva dal far entrare più aria nel cilindro, comprimendola).

Dovresti sacrificare più potenza per muovere la turbina che per trascinare normalmente l'alternatore.

Comunque continua a frullare idee e ad accumulare conoscenze;)

[Guest frallog]

Si si' ma il mio concetto era un'altro: Guadagno una certa potenza al motore diciamo 8cv con tutto acceso condizionatore incluso, e poi spendo un consumo equivalente a 5 cv del motore volumetrico nella turbina, sfruttando *** anche *** la pressione dei gas di scarico, pilotando la turbina con un'iniezione di miscela magrissima perche' il calore dei gas di scarico ne consentirebbe il superamento del limite di infiammabilita'.

Funzionando tutto a regime (la turbina si attiverebbe funzionerebbe a regime a mezzo del pilotaggio dell'iniezione magra e si disattiverebbe) il rendimento secondo me dovrebbe essere ottimale. Ma se mi dici di no..... pero' non capisco allora la scelta Volvo con una vettura del "92 che aveva in mente un ibrido seriale basato su una turbina.....

Regards,

Francesco 8)))

[Lee]

cara ciminiera di idee di nome frallog, purtroppo la turbina collegata con un alternatore porta via più potenza al motore rispetto a collegare l'alternatore tramite conghia sirettamente al motore. Questo perchè la turbina collegata all'alternatore peserebbe non poco e quindi i gas di scarico farebbero più fatica a uscire dalla camera di combustione. La soluzione più semplice sarebbe di installare un alternatore con qualche Ah in più.

Oppure iniziare a depurare le auto moderne di quei sistemi spesso inutili.

[Guest frallog]

Egregio Lee se lo dici tu..... io ci credo ad occhi chiusi.

Best regards,

Francesco 8)))

[neogene]

L'idea mi sembra buona, ma di difficile attuazione e con problematiche legate ai bilanci energetici che come avete già espresso potrebbero non essere favorevoli.

Io mi concentrerei invece sullo sviluupo degli alternatori dal punto di vista del regime di rotazione massimo, del loro rendimento e della potenza necessaria per trascinarli.

ciao!!

[Guest frallog]

Grazie anche a te egregio!

Regards,

Francesco 8)))

[Lee]

Concordo con neogene. Occorre ottimizzare l'attività degli alternatori visto che il futuro (ahimè, in qualità di tradizionalista) sarà sempre più elettronica e quindi sempre più corrente elettrica. Però alternatori più grandi significano maggiori consumi in ogni caso. Invece adesso che ci penso mi ricollego a, credo, un'altra proposta avanzata sempre da te, o frallog, riguardante l'adozione di un freno motore (scarso sulla maggior parte delle auto nuove). Se noi installassimo un piccolo alternatore ad ogni ruota che si azioni ogniqualvolta noi volessimo azionare il freno a motore, succederebbe questo procedimento qui: gli alternatori per produrre ulteriore energia alla batteria richiedono energia al movimento della ruota. In sostanza smorzerebbero l'inerzia delle ruote. Se questo sistema funzionasse in sostanza non servirebbe l'alternatore "principale" in quanto per ottenere una evidente azione frenante del motore noi avremmo bisogno di alternatori molto grandi ad ogni ruota, probabilmente anche di circa 100 Ah in tutto (considerando di farlo appliccare solo alle ruote anteriori) per cui se anche noi mettessimo in moto la macchina a freddo con batteria appena sufficiente, ovviamente quest'ultima recupererebbe cospicui ampere con alcune frenate da 80 a 30 orari, per esempio. In realtà serve comunque un alternatore principale che venga azionato dai giri del motore in quanto uno che si trova a viaggiare in città usa poco freno motore e, se viaggia a fanali accesi, appunto non usando freno motore si troverebbe senza batteria. Quindi l'alternatore principale servirebbe e si potrebbe fare in maniera di poterlo staccare manualmente qualora si abbia l'intenzione di usare questo particolare e conveniente freno motore.

Unico difetto del discorso è che gli alternatori rappresentano un peso che le ruote si devono portare dietro, generando un aumento dei consumi. Ma si può risolvere anche questo problema.

Succo del discorso (in effetti l'ho tirata lunghetta, ma era per spiegare dettagliatamente): rimpicciolire l'alternatore principale e applicare alle ruote anteriori un alternatore per ruota che ricaricherebbe la batteria smorzando l'inerzia delle ruote, a mo' di freno motore. Così il motore si ritroverebbe con meno potenza assorbita da organi meccanici e l'impianto frenante verrebbe sottoposto a minori sforzi.

Ovviamente sono graditi vostri commenti. E ringrazio nuovamente frallog per l'appellativo nei miei confronti! Tutto sommato sono solo un ventenne!