Motori ibridi - Tesina per Istituto tecnico industriale

- Momento torcente – momento motore lavoro

&

eccedente…..pag. 13

- Grado di irregolarità tipi di

&

volano……………………………………………………pag. 14

- Dimensionamento volano a disco dimensionamento

&

volano a razze….pag. 16

- Capitolo III : Tecnologia.

-

Innovazioni………………………………………………………………

………………………………………………pag. 17

- Innovazioni sul fascio laser il fascio laser (generalità)

&

……….pag. 18

- Taglio al laser dei materiali

metallici…………………………………………………pag.19

-Capitolo IV : Italiano – Storia.

- Il

Futurismo…………………………………………………………………

…………………………………………..pag. 22

- Filippo Tommaso

Marinetti…………………………………………………………………

……….pag. 23

- Dal governo Nitti alla marcia su

Roma………………………………………………pag. 24

- Il Fascismo (costruzione del regime)

……………………………………………………….pag. 26

- La politica estera di

Mussolini…………………………………………………………………

…pag. 27

-Capitolo V : Economia ind.le ed

elementi di diritto.

- Imprenditore categorie di

&

imprenditore………………………………….…….pag. 29

- Lo statuto

dell’imprenditore………………………………………………………

………………..pag. 30 3

-

L’azienda…………………………………………………………………

…………………………………………………..pag. 31

-Capitolo VI : Inglese.

- Hybrid

engine……………………………………………………………………

……………………………………..pag. 32

“Il corpo in quanto energia è una macchina

naturale

e l’uomo deve imparare a divenire sempre più 4

un congegno tecnico-meccanico

sfruttando in tal modo

le forze cosmiche.”

Filippo Tommaso Marinetti

Capitolo I

Introduzione:

Già dal 2010 il risparmio di carburante è diventato uno dei disagi maggiori per

le famiglie che sono abituate a usare giornalmente le auto per recarsi al lavoro,

in vacanza, a scuola o per molti altri motivi.

Ormai usare mezzi a motore,specialmente (benzina,diesel) è diventato

particolarmente dispendioso proprio perché il prezzo del petrolio è

costantemente in aumento, si parla di un incremento del 10% all’anno con

l’Europa che si trova ai primi posti come consumo e utilizzo, purtroppo senza

avere una produzione propria.

I motori a combustione interna hanno una bassa efficienza energetica nei cicli

urbani, richiedono alti livelli di energia, infatti, per le accelerazioni ne sprecano

molta, quasi la metà, frenando e mantenendo un basso numero di giri, perciò vi

è un’abbondante spreco di combustibile quindi maggiore inquinamento.

La popolazione nel mondo sta aumentando sempre più, questo porterà ad un

aumento delle richieste di mobilità della nostra popolazione.

D’altra parte le fonti naturali stanno raggiungendo un punto critico dovuto

soprattutto agli effetti dannosi sulla natura.

Questo è perché i veicoli attuali sono per la maggior parte spinti da motori a

combustione interna che utilizzano carburanti fossili.

Ogni anno, nel mondo, le attività umane emettono in atmosfera 28 miliardi di

tonnellate di CO2, tra i responsabili del riscaldamento globale, l’11,5% è

causato da automobili e autocarri.

Per questo motivo scienziati e ricercatori stanno cercando di trovare nuove

fonti di energia per limitare i danni delle emissioni di gas di questi veicoli.

Ci sono fonti di energia alternative come l’idrogeno e l’elettricità, ma le

infrastrutture non sono ancora pronte per poter utilizzare al meglio queste 5

fonti, che non possono competere con la vasta gamma disponibile di

combustibili fossili.

Una soluzione intermedia è quella richiesta: il veicolo ibrido.

Proprio negli ultimi anni la produzione di questi motori è aumentata in modo

radicale sul mercato europeo, infatti lo studio e l’approfondimento di

innovazioni sui motori ibridi, ci permetterà entro dieci anni di avere un

abbassamento dei costi di produzione del 67% in modo da aumentare in modo

radicale l’utilizzo di questi motori.

Il termine ibrido può essere riferito all’uso di due o più fonti di potenza che

operano all’interno di ogni tipo di sistema.

Secondo la terminologia veicolo ibrido elettrico, significa motorizzare un veicolo

usando due o più fonti di potenza come un motore elettrico, un motore a

combustione interna o ad energia solare.

Spesso le auto ibride vengono confuse con le auto elettriche, invece sono

motori completamente diversi: Le ibride (a differenza delle auto elettriche) non

ricaricano le batterie dalla presa di corrente: il loro motore “diventa” un

alternatore ogni volta che si decelera, si frena o si viaggia in discesa.

Se questo non fosse sufficiente, il motore termico può dirottare parte della

propria energia alla ricarica delle batterie, diminuendo le prestazioni dell’auto.

Per questo, l’ibrido è molto diffuso in città come San Francisco (Usa) e molte

altre, dove le molte salite e discese mantengono sempre cariche le batterie.

Questo sistema permette di contenere i consumi e, di conseguenza, le

emissioni di polveri nocive .

F. Porsche e la Storia dei motori ibridi:

Fin dal 1896 Ferdinand Porsche, fondatore dell’attuale Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG di

Stoccarda, si era occupato della progettazione e dello sviluppo delle sue prime

automobili. 6

Il primo frutto di quest’attività era una vettura elettrica alimentata da motori nei

mozzi delle ruote comandate da un sistema di sterzaggio, la quale ebbe il nome

“Lohner-Porsche” e fece scalpore

all’Esposizione Mondiale di Parigi del

1900.

Poco dopo Ferdinand Porsche

dimostrava in modo sempre più

impressionante la sua forza innovativa:

un’auto da corsa dotata di quattro

motori elettrici nei mozzi delle ruote

divenne la prima vettura a trazione

integrale del mondo che, inoltre,si mise

in luce con il suo impianto frenante su

tutte e quattro le ruote.

L’invenzione che Ferdinand Porsche

presentò successivamente era

altrettanto visionaria: nello stesso 1900

abbinò i suoi motori a batteria nei

mozzi delle ruote con un motore a benzina.

Così nacque il principio del motore ibrido seriale, con la prima automobile ‘full

hybrid’ perfettamente funzionante del mondo , la “Semper Vivus” (sempre viva),

Ferdinand Porsche si mosse in un campo nuovo della tecnologia.

In quest’auto due generatori accoppiati a motori a benzina formarono un gruppo

elettrogeno che alimentava di corrente elettrica sia i motori nei mozzi delle ruote sia

le batterie.

Grazie al concept‚ full hybrid’, la “Semper Vivus” era anche in grado di percorrere

dei tratti piuttosto lunghi solamente con l’alimentazione elettrica, prima di attivare il

motore a combustione come gruppo elettrogeno.

Per ridurre il peso e fare spazio per un motore a benzina, Ferdinand Porsche impiegò

nella “Semper Vivus” una batteria relativamente piccola.

Per generare la corrente elettrica installò nella parte centrale della vettura due

motori a benzina DeDion-Bouton da 3,5 CV raffreddati ad acqua, i quali

alimentavano due generatori da circa 2,5 CV ciascuno.

I due motori giravano separatamente l’uno dall’altro ed erogavano rispettivamente

20 Ampere alla tensione di 90 Volt.

La corrente elettrica generata dalle dinamo alimentava in primis i motori nei mozzi

delle ruote, dai quali la potenza in eccesso veniva condotta alle batterie.

Inoltre, grazie ad un ‘effetto collaterale’ del sistema, invertendo il senso di rotazione

i generatori potevano fungere anche da motori elettrici d’avviamento per i motori a

benzina.

Ferdinand Porsche continuò a sviluppare il suo concept del propulsore ibrido a

partire dal 1901 con la Lohner-Porsche “Mixte” e, dal 1906, con la “Mercedes

Electrique”, fino a renderlo maturo per la produzione in serie.

Adesso la Porsche rimane tra le case automobilistiche più rinomate del mondo

producendo veicoli con prestazioni molto elevate e con modelli che si basano sulla

tecnologia ibrida.

Al momento ci sono case automobilistiche che stanno investendo moltissimo per il

miglioramento di questa tecnologia cercando di apportare migliori prestazioni con

costi il più economici possibili, tra i maggiori investitori abbiamo: 7

1-Audi (Germania)

2-Chevrolet (USA)

3-Daihatsu – (Giappone)

4-Hyundai (Korea)

5-Kia (Korea)

6-Bmw (Germania)

7-Lamborghini (Italia)

8-Mercedes-Benz (Germania)

9-Opel (Germania)

10-Renault (Francia)

11-Toyota (Giappone)

12- Volkswagen (Germania)

13- Lexus (Giappone)

14- Honda (Giappone)

Generalità sui veicoli ibridi:

I veicoli a propulsione ibrida sono veicoli dotati di due sistemi di propulsione, ad

esempio motore elettrico con motore termico, l'accoppiata più diffusa.

Elettrico - Termico:

I due propulsori sono adatti a coesistere in quanto hanno caratteristiche

complementari.

Il motore a combustione interna trasforma l'energia chimica del combustibile

con una efficienza accettabile, in particolare in alcuni punti di funzionamento.

Il motore elettrico invece

converte con una maggiore

efficienza e versatilità

un'energia disponibile a

bordo in minori quantità.

Ogni macchina elettrica è in

grado di lavorare in trazione

e generazione o in entrambi i

sensi di marcia e quindi ogni 8

veicolo ibrido cerca di sfruttare nei rallentamenti la capacità di "frenare" con il

motore elettrico, generando energia che verrebbe dispersa nei freni.

L'energia elettrica si può immagazzinare con l'utilizzo di vari dispositivi che

possono essere utilizzati anche in contemporanea.

Batterie : hanno densità energetica inferiore a quella del carburante,

 possono essere dimensionate per accumulare la massima energia, per

scambiare la massima potenza.

Le batterie funzionano con processi elettrochimici distribuiti al loro interno e

non è banale controllare tutte le condizioni, ad esempio di temperatura, per

limitare quanto possibile il decadimento di elettrodi ed elettroliti.

Supercondensatori : rispetto alle batterie, hanno minore densità

 energetica ma possono cedere e ricevere maggiori potenze.

Sono basati su un processo fisico, maggiormente controllabile.

Volani ad azionamento elettrico : l'energia è immagazzinata come

 energia cinetica di un volano messo in rotazione da una macchina elettrica,

è un processo del tutto meccanico e presenta problemi di controllo ancora

differenti dai precedenti.

A seconda del grado di ibridazione (potenza del propulsore elettrico rispetto

alla potenza totale installata) e della capacità del sistema di propulsione ibrido

di immagazzinare energia elettrica si definiscono informalmente alcuni livelli di

ibridazione: (full hybrid),

ibridazione piena si ha quando il sistema elettrico è in grado

 da solo di far avanzare il veicolo su un ciclo di guida normalizzato, pur

prescindendo dall'autonomia delle batterie.

(mild hybrid),

ibridazione leggera allorché il modo di funzionamento

 puramente elettrico non è in grado di seguire per intero un ciclo di guida

normalizzato. (minimal hybrid),

ibridazione minima normalmente confusa con la

 propulsione tradizionale munita di sistema start e stop.

I veicoli con funzione start and stop vengono anche impropriamente chiamati

"micro hybrids",ma questa funzione, tipica anche di molti veicoli ibridi, è

ottenuta con componenti tradizionali e non certo con un diverso sistema

propulsivo.

Esistono due schemi costruttivi principali per l'integrazione di un motore

termico ed una macchina elettrica: ibrido serie e ibrido parallelo.

La combinazione dei due dà origine all'ibrido misto.

Ibrido serie:

L’impianto “ibrido serie” prevede che il motore termico non sia direttamente

collegato alle ruote ma che generi corrente per alimentare il motore elettrico

che poi trasforma l’energia in moto, infatti l’energia in eccesso serve per 9

ricaricare le batterie, in tal modo in condizioni di massimo carico l’energia

viene distribuita sia dal motore termico che dalle batterie.