Veicoli elettrici e ibridi

09. SPIEGARE I VANTAGGI E SVANTAGGI DEI DIVERSI TIPI DI GRADI DI IBRIDIZZAZIONE

05 - Descrivere le vetture mild hybrid o a ibridazione leggera

Questo tipo di vetture ibride adottano il classico motore termico, benzina o diesel, un motore/generatore elettrico di modesta o

ridotta potenza (sostituito dal classico alternatore), un impianto elettrico a 48 volt e batterie agli ioni di litio di minore capacità,

separate dal resto dell'impianto elettrico, che consentono alla vettura di percorrere alcune centinaia di metri con la sola trazione

elettrica. Come per le full hybrid, se è richiesta maggiore potenza, il motore/generatore elettrico da il suo contributo di spinta

aggiuntivo al motore termico. In decelerazione o in frenata invece, il motore/generatore agisce da freno per caricare la batteria

con l'energia che altrimenti andrebbe persa.

06 - Descrivere le vetture Plug-In Hybrid

Questo tipo di vetture ibride rispecchia a pieno le caratteristiche delle vetture full hybrid con la sola differenza che aggiungono

una presa di corrente per la ricarica del pacco batterie tramite rete elettrica e un pacco batterie di maggiore capacità

consentendo in questo modo alla vettura ibrida di poter percorrere una distanza maggiore in modalità puramente elettrica e

cioè ad emissioni zero. Per il resto sono identiche alle vetture full-hybrid.

07 - Descrivere le vetture Full-Hybrid o a Ibridizzazione piena

Questo tipo di vetture ibride adottano il classico motore termico, benzina o diesel, uno o più motori elettrici di potenza piuttosto

elevata, un impianto elettrico a 400 Volt e batterie di capacità tale da consentire alla vettura di percorrere qualche chilometro in

modalità puramente elettrica. I due motori vengono normalmente accoppiati tramite una trasmissione a variazione continua

oppure tramite un cambio automatico a convertitore di coppia.

Lezione 021

01. CLASSIFICAZIONE DEI VEICOLI IBRIDI ELETTRICI

FATTORE DI IBRIDAZIONE

X HF=Pem/(Pel+Pice)

HF=Pem/(Pel-Pice)

HF=(Pel-Pice)/Pem

HF=(Pel+Pice)/Pem

02. L'espressione del fattore di ibridizzazione è:

X FH=(Pem+Pice)/Pem Da Verificare

FH=1-Pice/(Pem-Pice)

FH=1+Pice/(Pem+Pice)

FH=1-Pice/(Pem+Pice)

03. Indicare per quale range di fattore di ibridizzazione si ha il massimo di miglioramento di efficienza

0,4-0,5

0,8-0,9

X 0,5-0,6

0,2-0,3 ibridizzazione varia tra:

04. Il fattore di

0 - 0,5

0 - 10

X 0 - 1

0 - 100

05. COMMENTARE IL GRAFICO CHE SEGUE IN RELAZIONE AL FATTORE DI IBRIDIZZAZIONE 05 - Commentare il grafico che

segue in relazione al fattore di

ibridizzazione

All’aumentare del valore di HF, per

cui all’aumentare delle dimensioni

del motore elettrico, la potenza

totale richiesta per garantire le

prestazioni fissate diminuisce

Ciò trova spiegazione nel fatto che

il motore avvantaggia il veicolo

durante le accelerazioni grazie alla

sua elevata coppia di spunto.

Tuttavia, un valore di HF troppo alto

porta alla definizione di un veicolo

in cui l’autonomia delle batterie non

è sostituibile

Lezione 022

01. Indicare le emissioni di CO2/km per veicoli M1 ed N1 gruppo III

X >95 (gCO2/km)

>65 (gCO2/km)

>180 (gCO2/km)

>105 (gCO2/km)

linee guida elettrici ibridi

02. Le per la classificazione dei veicoli sono riportate in

nota n. 5720 del 01.07.19 del Dipartimento per i trasporti, la navigazione, gli affari generali ed il personale

nota n. 1289 del 01.07.19 del Dipartimento per i trasporti, la navigazione, gli affari generali ed il personale

nota n. 2507 del 01.07.19 del Dipartimento per i trasporti, la navigazione, gli affari generali ed il personale

nota n. 2057 del 01.07.19 del Dipartimento per i trasporti, la navigazione, gli affari generali ed il personale

X

03. Indicare le emissioni di CO2/km per veicoli M1 ed N1 gruppo I

<80 (gCO2/km)

<100 (gCO2/km)

X <60 (gCO2/km)

<30 (gCO2/km)

04. Indicare le emissioni di CO2/km per veicoli M1 ed N1 gruppo II

160 - 195 (gCO2/km)

X 60 - 95 (gCO2/km)

90 - 105 (gCO2/km)

105 - 135 (gCO2/km)

05. PRESENTARE LE RAGIONI CHE STANNO ALLA BASE DELLA CLASSIFICAZIONE DEI VEICOLI ELETTRICI

05 - Presentare le ragioni che stanno alla base della classificazione dei veicoli elettrici

La direttiva europea stabilisce che ai fini dell’omologazione un veicolo è ibrido quando è presente un motore elettrico atto alla

trazione o a supporto della medesima, senza ulteriori distinzioni, in linea con gli obiettivi del Piano di azione per il

miglioramento della qualità dell’aria, è stato necessario caratterizzare tale tipologia di veicoli in base alle loro emissioni

ambientali

In ambito europeo le politiche dell’unione sono rivolte particolarmente verso una drastica riduzione delle emissioni di CO2, per

i veicoli a motore, con l’adozione di obiettivi vincolanti da raggiungere nel breve e medio termine, differenziati per categorie di

veicoli leggeri (di categoria M1 ed N1) e per veicoli pesanti (categorie M2, M3, N2, N3).

Si identificano così i tre seguenti gruppi di veicoli ibridi

- Veicoli ibridi plug-in con ricarica esterna

- Veicoli ibridi standard, senza ricarica esterna

- Altri veicoli senza ricarica esterna (noti commercialmente come micro hybrid e mild hybrid)

Lezione 023 forza aerodinamica

01. Per un veicolo con Arl 0.8 m2 e Cn=0.3, considerando ?=1.22 kg/m3 e Vv=O km/h, la corrispondente alle velocità di 130 km/h risulta

X 422,5 N

202,5 N

22,5 N

1.422,5 N forza

02. Per un veicolo con Arl 0.8 m2 e Cn=0.3, considerando ?=1.22 kg/m3 e Vv=O km/h, la aerodinamica corrispondente alle velocità di 90 km/h risulta

402,5 N

422,5 N

22,5 N

X 202,5 N forza

03. Per un veicolo con Arl 0.8 m2 e Cn=0.3, considerando ?=1.22 kg/m3 e Vv=O km/h, la aerodinamica corrispondente alle velocità di 30 km/h risulta

202,5 N

2,5 N

X 22,5 N

105,5 N

04. Per un veicolo con massa complessiva di 1.000 kg, la resistenza al rotolamento determina una forza che si oppone al moto di:

100 - 150 kg

4 - 6 kg

20 - 25 kg

X 10 - 15 kg

05. DESCRIVERE LE FORZE NEL MOTO DI UN VEICOLO

06. DESCRIVERE L'ANDAMENTO DELLE FORZE NEL MOTO DI UN VEICOLO IN RELAZIONE ALLA VELOCITÀ DI ANDATURA

05 - Descrivere le forze nel moto di un veicolo

Questa è la forza generata dal motore del veicolo che lo spinge in avanti. È trasmessa alle ruote

Forza di trazione:

attraverso il sistema di trasmissione. Questa forza si oppone al movimento del veicolo ed è causata dall’attrito dell’aria.

Forza di resistenza aerodinamica:

Dipende dalla velocità del veicolo, dalla sua forma e dalla densità dell’aria.

Ci sono due tipi principali di attrito che influenzano il moto di un veicolo:

Forza di attrito:

Attrito tra le ruote e la strada: Questo attrito è essenziale per la trazione e la stabilità del veicolo.

Questo include l’attrito nei componenti meccanici del veicolo, come il motore e la trasmissione.

Attrito interno: Questa forza agisce verso il basso e influenza il peso del veicolo. È particolarmente rilevante quando il

Forza di gravità:

veicolo si muove su pendenze.

Quando un veicolo curva, la forza centripeta è necessaria per mantenere il veicolo sulla traiettoria curva.

Forza centripeta:

Questa forza è fornita dall’attrito tra le ruote e la strada.

Questa forza è causata dalla deformazione dei pneumatici e della superficie stradale.

Forza di resistenza al rotolamento:

Si oppone al movimento del veicolo e dipende dalla qualità dei pneumatici e della strada.

Lezione 024

coppia CM motore

01. La (motrice o di trazione) in uscita all'albero può essere espressa:

CTR = FTR/r

X CTR = FTR*r

CTR = FTR*r*g

CTR = FTR*r2

02. Negli accoppiamenti ad ingrabaggi vale la seguente relazione: 06 - Rappresentare e commentare le curve di coppia per un

comune motore a combustione interna al variare della velocità

?2=?1*(r1*r2) La curva caratteristica o curva motore è una curva che rappresenta

?2=?1*(r1+r2) la relazione che sussiste tra la potenza effettiva o la coppia motrice

? = omega (NON VISIBILE sviluppata dal motore, con il regime di rotazione dell’albero motore.

?2=?1*(r1-r2) NEL PDF) L’analisi della curva di coppia permette di capire a quale regime la

X ?2=?1*(r1/r2) vettura ha un miglior riempimento di miscela aria/benzina, il che

permette lo sviluppo della più alta coppia motrice possibile

03. ?TR cioè il rendimento della trasmissione generalmente è intorno a: Le curve assumono tale andamento a causa della qualità di

X 95-98% riempimento della miscela nella camera di combustione. A regimi

bassi, parte della miscela ha tempo di fuoriuscire dal cilindro tramite

90-92% la valvola di aspirazione per riflusso, peggiorando la qualità della

25-35% combustione. La curva di coppia diminuisce inoltre ad alti regimi in

99-99,5% quanto vengono raggiunte le condizioni soniche, ovvero non può

essere richiamata più portata a causa del blocco sonico, una

CRES resistente sull'albero motore

04. La coppia può essere espressa: condizione che impedisce incrementi di velocità del fluido e di

conseguenza di portata.

CRES = FRES/r

X CRES = FRES*r

CRES = FRES*r*g

CRES = FRES*r2

05. Negli accoppiamenti ad ingrabaggi vale la seguente relazione:

C2=C1*(r2/r1)

C2=C1*(r2/r1)/?

X C2=?*C1*(r2/r1)

C2=C1*(r1/r2)

06. RAPPRESENTARE E COMMENTARE LE CURVE DI COPPIA PER UN COMUNE MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA AL VARIARE DELLA

VELOCITA

07. RAPPRESENTARE LO SCHEMA DINAMICO DI UN FRENO MOTORE

07 - Rappresentare lo schema dinamico di un freno motore

Il freno motore è un sistema utilizzato per rallentare un veicolo sfruttando la resistenza del motore stesso.

Frenatura a Recupero:

Durante la discesa, l’energia meccanica fornita dall’esterno fa superare la velocità a vuoto del motore.

La macchina funziona come una dinamo, generando una corrente che viene erogata e creando una coppia resistente che

frena il veicolo.

L’energia meccanica viene riversata in rete.

Frenatura Dinamica:

Quando si toglie l’alimentazione al motore, il potenziale esistente alle spazzole viene applicato a una resistenza esterna.

La f.e.m. prodotta dall’inerzia di rotazione crea una corrente nell’indotto e nel carico resistivo, generando un’azione frenante.

La potenza viene dissipata nelle resistenze interne della macchina e nella resistenza esterna.

Frenatura in Controcorrente:

Invertendo la polarità della corrente d’indotto durante il funzionamento del motore, si genera una corrente assorbita molto

elevata.

La macchina viene frenata bruscamente fino all’arresto, e un dispositivo di controllo impedisce l’inversione del senso di

rotazione.

Lezione 0