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Frenata rigenerativa, istruzioni per l’uso

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frenata rigenerativa

La capacità delle auto elettriche di recuperare energia durante le frenate è la ciliegina sulla torta di un sistema già altamente efficiente. Capire come funziona aiuta anche il portafoglio. Qui tutti gli articoli della rubrica “La stanza dell’ingegnere”

frenata rigenerativaIl viaggio di andata e ritorno dell’energia

È una faccenda nota: le auto elettriche, ma anche quelle “elettrificate”, sono in grado di recuperare energia durante le frenate e le discese. Se non vogliamo limitarci a questo livello di conoscenza dell’argomento ma ci interessa capire quanta energia è in gioco nelle varie situazioni, cosa cambia tra i diversi modi con cui si può frenare, quanto incide la velocità, cosa succede in una discesa, e quanto tutto ciò possa essere diverso tra una BEV pura, una Plug-in o una ibrida, allora partiamo (anzi, freniamo!).

Quando viaggiamo con un’auto elettrica, nel momento in cui alziamo il piede dall’acceleratore, o tocchiamo il freno, si interrompe l’erogazione di corrente diretta verso il motore. Questo si trasforma immediatamente in un generatore trascinato dalle ruote dell’auto, a loro volta spinte dall’inerzia della massa del veicolo. Il generatore, in sostanza, sottrae energia cinetica del veicolo, che quindi rallenta ottenendo il risultato voluto.

I sistemi elettronici di potenza elaborano il segnale proveniente dal pedale dell’acceleratore e interpretando la volontà del guidatore regolano la corrente che può essere prodotta e quindi l’intensità della frenata, sulla base anche dei settaggi preimpostati. Grazie all’efficienza molto alta del moto-generatore (intorno al 95%) si riesce a recuperare, considerando tutte le perdite, circa l’85%-90% dell’energia cinetica sottratta.

Per questo motivo, con le BEV, ma anche con le ibride, si parla di frenata
rigenerativa. Con le termiche, invece, pure la frenata è sempre e solo totalmente dissipativa. Tutta l’energia cinetica finisce trasformata in calore e dispersa nell’ambiente.

Quanto si recupera? Dipende dal tipo frenata, ma non solo

L’energia che una BEV è in grado di rigenerare dipende dal tipo di frenata ma anche da un limite che non è legato alla fisica bensì alla “politica” di gestione del sistema da parte del costruttore al fine di salvaguardare le batterie. Supponiamo di avere una BEV con 150 kW di potenza massima. Ci aspetteremmo che la stessa potenza possa essere sprigionata sia in trazione sia in rigenerazione.

In realtà la potenza di rigenerazione normalmente è limitata ad un valore inferiore (a volte molto inferiore). Per esempio in una BEV da 150 kW di potenza potrebbe essere della metà, 75kW. Ma in realtà mi risulta possa variare molto tra i vari modelli in commercio.

Non sono riuscito a recuperare dati precisi in merito. Se i lettori hanno informazioni per i vari modelli li invito a scriverlo nei commenti. Questa limitazione di potenza vale anche nel caso sia prevista la possibilità di ricarica fast ad oltre 100 Kw.

Sembra una contraddizione. Ma, come abbiamo visto in un precedente articolo dedicato all’argomento, le ricariche veloci in realtà seguono un andamento di erogazione di potenza preciso e controllato, con un monitoraggio continuo dei parametri delle celle della batteria (in primis la temperatura) per minimizzare lo stress chimico-fisico.

Le frenate, invece, avvengono “random”, sia come frequenza sia come potenza, e questo modo di procedere alla lunga potrebbe danneggiare la batteria. Può sembrare sorprendente, ma leggero un tocco di freni in autostrada ad alta velocità determina picchi di potenza notevoli. Vedremo tra poco di che numeri stiamo parlando.

Una tranquilla frenata in città

Ma partiamo con calma, immaginando di muoverci a 50 km/h nel traffico cittadino e di vedere il semaforo diventare rosso. Senza rendercene conto, eseguiremo una manovra di rallentamento finalizzata a minimizzare i cosiddetti “g”(*) per rendere il più possibile dolce e regolare la frenata, anche per rispetto dell’eventuale passeggero che ci sta di fianco.

La frenata sarà quindi il più possibile a “g” costanti per arrivare in modo fluido all’arresto. Si tratta di un “calcolo” non banale che il nostro cervello è addestrato a gestire in automatico con totale disinvoltura elaborando i vari input (pressione dal piede, feedback della percezione della decelerazione, situazione esterna, ecc.) e dando i giusti output ai muscoli preposti a generare la pressione sul pedale. Provate a frenare con il piede sinistro e ve ne renderete conto (però prima assicuratevi di non avere dietro nessuno…).

(*) Quando si dice “1g” significa una accelerazione (o decelerazione) pari a quella della gravità, cioè 9,81 m/s 2 .

Applicato ad un’auto, questo è un valore molto alto perché vuol dire modificare la velocità ogni secondo di 35,3 km/h. Nel caso di un’accelerazione vorrebbe dire bruciare lo zero-cento in meno di tre secondi. In una frenata, in condizioni ideali di aderenza, il valore massimo che si può sperare di ottenere è un valore vicino ma sempre inferiore a 1 g. Per superarlo occorrono accorgimenti specifici (down-force aerodinamico, pneumatici speciali, ecc. come nelle auto da competizione tipo F1).

Quanto si recupera? Circa 6,8 km ogni 100

Torniamo alla nostra frenata cittadina da 50 km/h. A queste basse velocità il contributo delle forze frenanti aerodinamiche e pressoché nullo. Quindi lo trascuriamo come anche quello degli attriti meccanici.

Calcoliamo quindi l’energia cinetica a 50 km/h supponendo una massa di 1800 kg:
K = ½ * 1800 * 13,88^2 = 173.611 J

Trasformando i Joule in kWh abbiamo:
173.611 /3.600.000 = 0,048 kWh.

Questa è l’energia cinetica del mezzo quando viaggia a 50 km/h. Considerando tutte le perdite, che ipotizziamo all’incirca del 15%, avremo un recupero di energia pari a 0,041 kWh per ogni frenata che ritorna nella batteria.

Non sembra molto, ma se ipotizziamo di fare un giro cittadino sufficientemente lungo sappiamo che è un continuo frenare e riaccelerare. Quindi se assimiliamo tutte queste frenate ad una ventina di frenate di questo tipo, avremo 20 * 0,041 = 0,816 kWh. Ipotizzando che alle basse velocità dell’ambiente urbano una BEV consumi 12 kWh/100 km, abbiamo recuperato (0,816 / 12) * 100 = 6,8 km di percorrenza.

Un’auto termica (non ibrida) che nel traffico cittadino, al contrario, consuma parecchio (ipotizziamo fino a 8 litri/100 km) non recupera un bel niente. Il risparmio equivale a circa mezzo litro di benzina, quasi un euro ai prezzi attuali. Ovviamente, come detto, le frenate non sono tutte da 50 km/h a zero. Sono un mix molto variabile, ma abbiamo semplificato la trattazione per dare un’idea di massima.

Panic-stop da 130 km/h a zero

Non è certo la frenata più comune, e nemmeno augurabile. Ma è utile a scopo esemplificativo. Dovremo fare qualche calcolo, chi è di fretta può saltare direttamente al risultato finale.

Per prima cosa valutiamo la massima decelerazione possibile arrivando al limite del bloccaggio. Come abbiamo scritto prima a proposito del concetto di “g” sappiamo che in condizioni ideali in frenata non si può superare 1 g, cioè 9,81 m/s

Andare oltre non è possibile perché frenando con più forza si avrebbe il bloccaggio delle ruote (cosa peraltro impedita dall’ABS), a meno di non disporre di soluzioni da macchina da competizione. Per un’auto normale e in condizioni ideali assumiamo quindi che l’aderenza ci permetta di raggiungere 0,9 g, cioè 8,8 m/s 2 che è un valore già molto elevato.

La fisica ci dice che se una massa che si muove a velocità costante inizia a rallentare è perché su di essa agisce una forza esterna con verso opposto alla velocità (nel nostro caso questa forza è la somma di tutte le forze di attrito tra la superficie della strada e gli pneumatici delle ruote soggette alla coppia frenante). Calcoliamo quindi quanto vale questa forza frenante totale all’inizio della frenata, utilizzando la formula Ff = m * a, e ipotizzando sempre una massa di 1800 kg:

Ff = 1800 * 8,83 = 15.594 N

Tanta potenza teorica, ma se entrano in gioco i freni…

A questo punto possiamo calcolare la potenza frenante iniziale: usando la formula P = F * v, dove v è la velocità a inizio frenata, 36,11m/s:

P F = 15.594 * 36.11 = 573 kW

Avete letto bene. È una potenza “mostruosa” (equivale a 779 CV), che nessuna BEV “normale” ad oggi mi risulti essere in grado di gestire. Per ottenere un tale potenza frenante sarà quindi necessario l’intervento immediato dei freni meccanici, che dovranno fornire la maggior parte di questa potenza. Per loro questa potenza è una bazzecola, a meno che non si prolunghi per un tempo eccessivo.

Con il diminuire della velocità la forza frenante rimane sempre costante ma la potenza frenante richiesta diminuirà linearmente (ricordiamo sempre la formula P = F * v). Ad un certo punto questa potenza risulterà uguale alla potenza massima stabilita dal sistema come accettabile per la rigenerazione (che nel nostro esempio avevamo essere 75 kW).

Arrivati a quel punto, ma siamo già quasi a fine frenata, i freni meccanici teoricamente non serviranno più. Da quanto detto ci aspettiamo un recupero totale di energia piuttosto limitato. Per quantificarlo osserviamo il grafico che ho preparato per rappresentare questa frenata di emergenza.

NOTA: Nei calcoli del grafico ho trascurato le resistenze meccaniche mentre ho inserito la forza-freno aerodinamica che fornice un contributo di circa 20 kW ma solo all’inizio, poi cala rapidamente. Questo determina una frenata leggermente superiore a 0,9 g nei primi istanti perché è come avere un piccolo paracadute che aggiunge il suo effetto frenante senza creare i problemi per l’aderenza.

frenata rigenerativa

La linea rossa rappresenta la potenza frenante che è fornita per la maggior parte dal freno meccanico perché, come detto, la potenza di rigenerazione è limitata a 75 kW (in realtà il contributo dell’intero powertrain alla frenata è maggiore perché abbiamo le perdite elettriche e di ricarica della batteria, quindi risulta essere intorno agli 85 kW). La linea arancione mostra l’energia totale della frenata, pari a 0,317 kWh, di cui solo 0,077 kWh sono ritornati nella batteria (linea blu).

Ora usciamo dall’emergenza e vediamo quanta energia si riesce a rigenerare frenando in un modo più normale.

Quattro frenate, un euro! La frenata ottimizzata

Siamo sempre a 130 km/h e ci avviciniamo alla barriera dell’autostrada, senza telepass, per cui dobbiamo fermarci. Vogliamo rigenerare tutta l’energia possibile ottimizzando il tempo di frenata.

Per recuperare il massimo di energia da una frenata di questo tipo bisogna calibrare l’intensità della forza-freno in modo da non superare mai la potenza limite accettata dal moto-generatore imposta dal costruttore (che avevamo ipotizzato pari a 75kW nel nostro esempio,) evitando così l’attivazione dei freni meccanici che “ruberebbero” parte dell’energia che vogliamo recuperare.

frenata rigenerativa

Generalmente l’indicatore nel display che mostra la potenza motrice istantanea indica anche la potenza di ricarica, evidenziata con la scritta “CHARGE”. A volte i valori sono mostrati in KW reali, a volte in percentuale rispetto alla potenza massima di trazione. Osservando questo indicatore noteremo che a velocità autostradali, una pressione anche molto leggera del freno può essere sufficiente per arrivare istantaneamente a “fondo scala”.

E’ ovvio se ricordiamo la formula della potenza che ci dice che essa è proporzionale alla velocità (P = F * v). Quindi, ad alte velocità, è sufficiente una forza frenante relativamente piccola per raggiungere potenze frenanti elevate che facilmente possono superare la potenza massima di ricarica ammissibile dal sistema, attivando i freni meccanici.

Occhio al display della potenza istantanea

Quindi, in pratica, cosa bisogna fare per ottimizzare la frenata? Bisognerà agire in questo modo: premere con attenzione il freno fino a che il display si avvicina il più possibile al fondo scala senza però raggiungerlo del tutto, evitando così l’attivazione dei freni meccanici. Procedendo con la frenata ci accorgeremo che potremo spingere sempre più forte, aumentando quindi la forza frenante e quindi i “g” (anche percepiti fisicamente). Pur restando sempre sotto il limite massimo della potenza di rigenerazione indicata dal fondo scala dello strumento.

Ovviamente il tempo di arresto si allungherà, siamo a circa 13 secondi. Anche in
questo caso osserviamo il grafico: Energia recuperata 0,270 kWh

La linea rossa rappresenta sempre la potenza frenante effettiva che in questo caso è controllata per non superare i 75 kW massimi di rigenerazione (cui si aggiunge un contributo iniziale di 20 kW di freno aerodinamico che poi cala rapidamente e circa 10kW delle dispersioni del powertrain).

La linea blu, che è quella che ci interessa di più, mostra l’energia rigenerata, che arriva a 0,270 kWh, quasi quattro volte l’energia recuperata nella frenata di emergenza. Per dare l’idea, questa energia rigenerata permetterebbe di percorrere mediamente quasi 2 km, che con un’auto a benzina equivarrebbero a circ 20-25 centesimi di carburante. E con una singola frenata!

Infine, può essere interessante osservare il grafico della decelerazione (i famosi “g”) che rappresentano l’effetto fisico percepito da chi si trova a bordo dell’auto, nei due tipi di frenata che abbiamo esaminato.

Ecco due frenate messe a confronto

frenata rigenerativa

Come si vede, nel caso della frenata di emergenza (linea arancione) abbiamo una decelerazione poderosa e quasi costante intorno al limite dei 0,9 g. All’inizio è leggermente superiore grazie al contributo della forza-freno aerodinamica (che fa un po’ come da paracadute). Poi, con l’affievolirsi di questo, scende e si stabilizza al valore di 0,9 g, il limite di aderenza non superabile.

Nel secondo caso (frenata ottimizzata linea verde) la decelerazione all’inizio è molto leggera, quasi impercettibile per chi si trova a bordo. Poi cresce lentamente per impennarsi egli ultimissimi secondi dove raggiunge il valore limite dei 0,9 g.

In entrambi i casi la decelerazione piomba in un istante dal valore massimo a zero al momento dell’arresto. Questo determina il classico sussulto che si prova se non si allenta un po’ il piede dal freno prima di fermarsi, un gesto che viene naturale per chi non abbia preso tra le mani il volante per la prima volta. Se avete fatto scuola guida a un figlio/figlia ve ne sarete resi conto…

Sintetizzando, possiamo dire che la frenata di emergenza è una frenata a forza frenante costante (quindi a “g” costanti) che dissipa molta energia usando i freni meccanici perché richiede una potenza molto superiore a quella che la batteria è in grado di ricevere, mentre la frenata ottimizzata è una frenata a potenza costante corrispondente alla massima potenza assorbibile dalla batteria. In questo modo si massimizza il recupero dell’energia (circa quattro volte tanto) dato che non entrano mai in funzione i freni meccanici.

Chi ha detto che in autostrada non si rigenera?

Si dice che, “ovviamente”, in autostrada il sistema di rigenerazione non serve a nulla. Questo è vero ma solo se si viaggia SEMPRE a velocità costante, cosa possibile solo in condizioni di traffico scarso e molto fluido. Non è raro, invece, viaggiare in condizioni di traffico più o meno denso, tale da costringerci ogni tanto a sollevare il piede, trovandoci davanti un mezzo che viaggia un po’ più lento, e magari anche a dover dare un colpetto di freno di tanto in tanto.

Facciamo due conti per capire quanta energia si mette in gioco in un rallentamento di questo tipo, per esempio da 120km/h a 90km/h, calcolandolo come differenza dell’energia cinetica (E = ½ m v 2 ) alle due velocita, trascurando per semplicità l’effetto della forza freno aerodinamica e le altre componenti resistive, sempre con un BEV di 1800 kg:
E 120 = 1/2 * 1800 * 33,3 2 = 1.000.000 J= 0,277 kWh

E 90 = 1/2 * 1800 * 25 2 = 562.500 J = 0,156 kWh

L’energia recuperata per questo rallentamento sarà la differenza:

E rec = 0,277 – 0,156 = 0,121 kWh.

Frenando a dovere, fino a 25 km regalati ogni 200

Già si capisce che non è pochissimo. In realtà abbiamo trascurato l’effetto aerodinamico per non complicare le cose, per cui il risultato in realtà sarà minore, e dipenderà anche da come si frena. Prendiamo comunque per buono questo valore per avere l’idea dei valori in gioco e supponiamo di guidare per due ore, e di eseguire ogni 3 minuti un rallentamento del genere (a volte più leggero, a volte più intenso), alla fine avremo fatto 120/3 = 40 rallentamenti. L’energia rigenerata totale sarà quindi:

E recT = 0,121 * 40 = 4,8 kWh.
Non sono proprio due spiccioli, valgono all’incirca 20-25 km gratis in autostrada (sui poco più di 200 totali percorsi in due ore sono il 10%) oppure 35 km da spendere poi in città.

Con un’auto termica questa energia sarebbe stata totalmente dispersa perché nei rallentamenti, anche senza toccare i freni, agisce il freno-motore che sfrutta la resistenza pneumatica dell’aria che, costretta a passare nelle strozzature delle valvole del motore, si riscalda per attrito prima di essere espulsa. Chi guida, normalmente, non ne ha consapevolezza perché ha la sensazione che, con il pedale dell’acceleratore alzato, non si consumi benzina. Niente di più sbagliato, evidentemente.

In montagna è una pacchia

Se c’è un ambiente dove la rigenerazione si manifesta in tutto il suo splendore è la montagna. Qui i fanatici dell’argomento (tra i quali si mette anche lo scrivente) potranno godere pienamente lo spettacolo dell’energia che sparisce e riappare come un gioco di prestigio. Facciamo subito un bell’esempio realistico per capire. Supponiamo che la nostra BEV parta da una quota di 500 metri a fondo-valle e raggiunga un’altitudine di 2000 metri. Arrivata in quota avrà incamerato una energia potenziale U che vale:

U = m * g * h

dove h è l’altezza del dislivello, nel nostro caso 1500 metri. Quindi, sostituendo i valori della nostra solita BEV di 1800 kg:

U = 1800 * 9,81 * 1500 = 26.487.000 / 3.600.000 = 7,36 kWh.

Al netto delle solite perdite (mettiamo un 15%) possiamo stimare all’incirca 6,25 kWh effettivamente recuperati durante la discesa. Ovviamente non tutta questa energia la ritroveremo nella batteria a fine discesa perché una parte sarà sfruttata per vincere gli attriti meccanici durante la marcia, che non spariscono. In modo approssimativo questa energia equivale al consumo necessario per fare la stessa strada come se fosse in pianura e percorsa alla stessa velocità media (evidentemente molto bassa, quindi con consumi altrettanto bassi).

In ogni caso, tutta l’energia potenziale disponibile in cima alla salita è completamente utilizzata, una parte per la marcia e la restante parte rimessa nella batteria.

E con un’auto termica, dove sarebbero finiti quei 7,36 kWh di energia potenziale? In fondo si potrebbe sostenere che (almeno teoricamente) scendendo piano piano con una marcia bassa si potrebbe (quasi) evitare di frenare… quindi? Il discorso è lo stesso del rallentamento in autostrada: usare il freno-motore significa utilizzare il lavoro delle forze d’attrito dell’aria nei condotti delle valvole, che si scalda dissipando l’energia nell’ambiente sotto forma di calore.

Il moto perpetuo del giga camion eDumper  in miniera

Come funziona l’eDumper in una miniera.  Il moto perpetuo non esiste, ma questo modo particolare di utilizzare la rigenerazione ci assomiglia. Anzi, a volte può essere un sistema che produce più energia di quella che serve per eseguire il lavoro necessario.

Stiamo parlando dello sfruttamento della rigenerazione in discesa dei camion che si sta diffondendo sempre più nelle miniere poste in quota, dove enormi mezzi di traporto dotati di generose batterie (detti eDumper) salgono vuoti dalla quota più bassa, dove tipicamente si trova l’impianto di trattamento dei minerali, per ridiscendere completamente carichi.

frenata rigenerativa
Fonte: NewsAuto

Ebbene, stante l’enorme capacità di questi bestioni, si riesce ad ottenere che l’energia potenziale in quota della massa di minerale caricato sia pari o superiore a quella consumata dal camion vuoto durante la salita, che comunque anche vuoto non è proprio leggerino trattandosi di camion da 50T fino a oltre 200T, e altrettanto, o anche più, per il minerale trasportato.

Questa è davvero un’applicazione della rigenerazione straordinariamente interessante, più che “green”, perché l’energia utilizzate non è nemmeno prodotta da pannelli solari o altro ma dall’energia potenziale del materiale trasportato che madre natura ha avuto la cortesia di posizionare ad una certa quota.

E con le ibride? Dipende

Dicevamo che la frenata rigenerativa non è una esclusiva delle BEV ma caratterizza anche le ibride. Ma i risultati dipendono dal tipo di ibrida e dalle specifiche situazioni. Tra le varie tipologie di ibride la differenza che appare più evidente è la capacità delle batterie paragonate alla BEV, come mostrato dalla seguente tabella.

In realtà non è solo la batteria ma tutto il powertrain elettrico ad essere scalato come dimensione e capacità. Abbiamo visto prima quali siano le potenze e le energie in gioco nelle varie frenate. E’ evidente che una MHEV riesca appena a recuperare qualcosina in città solo in brevi rallentamenti a bassa velocità. Ma basta veramente poco per saturare la minuscola batteria. All’opposto una Plug-in si comporta quasi come un BEV nella maggioranza dei casi a condizione di considerare la potenza frenante ridotta, circa la metà di una normale BEV.

Quindi con questo tipo di veicoli è necessaria porre più attenzione nel regolare
la frenata per evitare l’intervento dei freni meccanici. Le full-hybrid si collocano nel mezzo, sicuramente forniscono un contributo di efficienza nell’uso cittadino, ma bisogna sempre ricordare che MHEV e HEV sono di fatto auto a combustibili fossili che avvelenano l’aria, specialmente nei centri urbani, così come le PHEV se non usate correttamente nelle finalità (e nei limiti) per cui sono concepite.

Un piccolo tassello della transizione energetica

Conclusioni-In conclusione, un consiglio pratico e una considerazione generale. Il consiglio pratico è il seguente: per sfruttare al meglio la rigenerazione bisogna sempre frenare evitando il più possibile di far intervenire i freni meccanici, ovviamente. Questo lo si può ottenere, o comunque ci si può avvicinare, tenendo d’occhio l’indicatore di potenza in fase di “charge” e cercando di non farlo arrivare mai a fondo scala (naturalmente teniamo prima sempre bene gli occhi sulla strada!).

La considerazione generale vuole solo sottolineare come la rigenerazione nelle BEV sia un piccolo tassello (anzi, almeno per ora minuscolo) nella transizione energetica. Ma con un alto valore simbolico e istruttivo. Ci ricorda, ogni volta che guidiamo, che il sistema di produzione di energia elettrica più green ed efficiente che esista è quello di non sprecare l’energia già prodotta, cosa diversa dal “risparmio energetico”, percepito sempre associato, per lo più erroneamente, ad un dover “rinunciare” a qualcosa. La frenata
rigenerativa non richiede alcun dispositivo extra sul veicolo, non ci chiede cambi di abitudini, ci fa risparmiare energia riducendo i costi, abbatte l’usura dei materiali di attrito dei freni (peraltro tossici) e non chiede nulla in cambio. Cosa volere di più?

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26 COMMENTI

  1. Il confronto con le auto termiche però va fatto considerando anche che sono a parità di livello mediamente molto meno pesanti e quindi il beneficio per la frenata rigenerativa è da ridurre di un ulteriore 20%. Quanto alla discesa, stesso discorso: di energia potenziale per la salita ne abbiamo dovuta accumulare (spendendo energia chimica) almeno un 20% in più di un’auto normale e non è detto che con la discesa si riesca a recuperare tutta la differenza.
    Inoltre la frenata rigenerativa in città sarà molto utile inoltre proprio a quelle persone che non sanno guidare in modo parsimonioso; chi adopera la così detta guida predittiva, le persone più sensibili all’ambiente e al portafoglio (stesso pubblico delle BEV), ha meno necessità di rallentare bruscamente e quindi meno vantaggio dal recupero (parziale) di energia cinetica.
    Consideriamole tutte le variabili, non solo quelle che vanno nella direzione giudizio precostituito, altrimenti si scredita la veridicità di un articolo.

    • Beniamino con il tuo commento hai solo dimostrato di non conkscere affatto la mobilità elettrica e perciò di fare l’errore che da chiunque la giudica senza conoscerla e cioè di giudicarla secondo i parametri del termico che non valgono allo stesso modo per l’elettrico…

      Ti spiego i tuoi errori:
      1) anche se è vero che una elettrica pesa di più di una termica (che poi non è proprio sempre così…. ma diamolo per vero) tu consideri che 20% di differenza di peso fra una termica ed una elettrica = 20% di consumi in più per l’elettrica come se l’efficienza delle 2 auto sia la stessa ma non è così. Una qualsiasi elettrica per muoversi utilizza al massimo 1/3 dell’energia di una termica quindi una elettrica che lesa il 20% in più di un’altra elettrica consuma di più ma comunque molto di meno di una termica che pesa il 20% in meno. Perchè il 20% in più di un 33% (in virtù della maggiore efficienza del sistema) fa comunque 40%… cioè una elettrica che pesa il 20% in più di una termica per muoversi utilizza comunque il 40% (cioè meno della metà) in meno di energia.
      2) per il discorso della discesa ovviamente non si recupera il 100% dell’energia spesa per salire (nessun sistema ha efficienza al 100% quindi alla fine c’è sempre una parte che si perde) ma ci si va vicino e comunque TUTTO ciò che si recupera è in più rispetto ad una termica che non recupera nulla ma anzi amche in discesa consuma carburante (anche se poco fino a che il motore termico è acceso qualcosa consuma e mai rigenera) e freni. Quindi anche se si recuperasse l’80% (dai consumi conplessivi salita + discesa confrontati con stessi km in pianura si vede che differiscono di ben poco su di una elettrica con frenata rigeneratrice potente…) è tutto guadagno rispetto ad una termica (oltre a non aver consumato pastiglie e dischi dei freni per frenare l’auto durante la discesa).
      3) riguardo la guida in città è esattamente il contrario di ciò che hai detto tu perché è chi ha uno stile di guida non predittivo che sfrutta di meno la frenata rigeneratrice perchè gli capita più spesso di dover utilizzare quella meccanica buttando energia che avrebbe potuto recuperare con quella rigeneratrice. Questo perchè a livello di rendimento con la frenata rigeneratrice non è che servano frenate “importanti” anzi tutto il contrario: si recupera molto di più con una frenata dolce e ‘lunga’ rispetto ad una più aggressiva ma che dura poco. Perchè se è vero che con quella aggrssiva si raggiungono potenze più elevate poi entra in gioco il fattore tempo (visto che l’energia è potenza * tempo) e quella più dolce (dovuta ad una guida predittiva) durando molto di più fa recuperare più energia nonostante raggiunga potenze più basse perchè è più efficiente (cioè ha meno energia dispersa).

      Come hai giustamente suggerito considera anche tu tutte le variabili e non cercare di giudicare una tecnologia che non conosci con parametri di un’altra tecnologia perchè sei abituato a quelli… fai lo sforzo di cercare di conoscere quello che vuoi giudicare prima di formare il tuo parere.
      Questo è uno dei principali problemi che ha chicritica la mobilità elettrica….

      • Il mio commento era riferito all’argomento della pagina ovvero al recupero di energia con la frenata rigenerativa e solo quello. Per cui la nota 1 non ha alcuna attinenza.
        Quanto al punto 2, la mia obiezione è che se è vero che per la discesa recuperiamo parte dell’energia potenziale, in salita ne abbiamo dovuta spendere di energia il 20% in più (facciamo 25% in realtà).
        Punto 3: con la guida predittiva intendo comprendere lo stile di guida che minimizza non solo le frenate ma anche i cambi di velocità.
        In sintesi il beneficio della frenata rigenerativa va decurtato della maggiore energia necessaria per tornare alla velocità (precedente al rallentamento) o quota per via della maggiore massa del veicolo.

        Non sono argomenti opinabili, è la fisica che lo dice.

      • Il mio commento è relativo al calcolo dei benefici della frenata rigenerativa sulle BEV, quindi quanto da te scritto in nota 1 non ha alcuna attinenza al riguardo.
        Quanto ai benefici della rigenerazione in discesa, vanno decurtati della maggiore spesa per far guadagnare quota ad un veicolo significativamente più pesante al netto delle perdite (per salire e scendere).
        Quanto alla guida predittiva, andare il più possibile a velocità regolare ( cosa consigliata anche per i possessori di BEV) minimizza, se non annulla, il beneficio della frenata rigenerativa.
        Poi mi permetto di fare una considerazione sui rendimenti che hai messo a confronto tra motore elettrico e termico: il rendimento va confrontato rispetto all’energia dello stesso tipo, altrimenti confronti mele con pere.
        Se accetto il tuo ragionamento, una stufa elettrica (rendimento 100%) rende più di una caldaia a gas (rendimento 90%); per questo gli addetti ai lavori sono soliti riferirsi al rendimento di secondo principio.
        Con questo non voglio sminuire le qualità delle macchine elettriche, che secondo me per i percorsi urbani sono da preferire.

        • Benito che vogliamo fare? Continuamo a voler fare confronti alla “come pare a me” o facciamo un po’ più i seri?

          Mi fici che il punto 1 non è attinente al tuo commento quando la prima frase del tuo commento è, vergolettata, “Il confronto con le auto termiche però va fatto considerando anche che sono a parità di livello mediamente molto meno pesanti e quindi il beneficio per la frenata rigenerativa è da ridurre di un ulteriore 20%.”?

          Tutto il tuo commento è stato sul confronto fra elettrica (con relativa frenata rigeneratrice) e termica, anche perchè se così non fosse cadrebbe il presupposto del 20% di consumo in più per il maggior peso….
          A voler confrontare elettrivo vs termico sei stato TU ma poi, quando ti dimostro che hai detto solo cavolate, votresti non considerare la differenza di rendimento fra le 2 tecnologie perchè poi dovresti amnettere che ciò che hai detto è semolicenebte sbagliato.

          P.S. per i rendimenti ho confrontato esattamente la stressa unità di misura per l’energia e cioè i kWh: un termico che consuma 20 km/L vuol dire che fa 2 KM/kwh (dato che, approssimando, 1 L di carburante ha 10 Kwh di energia) mentre una elettrica in media fa 6 km/kwh. Poi puoi “filisofeggiare” quanto vuoi ma questi 2 dati non cambiano… con la stessa quantità di energia con un termico ci fai 1/3 di strada!

          Riguardo alla guida predittiva ti sfido a guidare in città a velocitá costante… che fai ai semafori non ti fermi? Agli incroci non fai gli stop? In mezzo al traffico non rallenti se davanti si fermano?
          Associare la guida predittiva alla velocità costante in ambito cittadino è semplicemente demenziale. In ambito cittadino avere una guida predittiva vuol dire rendersi conto di ciò che accade con anticipo e fare rallentamenti dolci senza frenate e/o accellerazioni rapide perchè mantenere una velocità costante è semplicemente inrealizzabile che tu guidi un termico o una elettrica non cambia….

          • “Riguardo alla guida predittiva ti sfido a guidare in città a velocitá costante… che fai ai semafori non ti fermi? Agli incroci non fai gli stop? In mezzo al traffico non rallenti se davanti si fermano?” precisamente quello che avrei risposto io

        • Mi ero dimenticato del punto 2)…
          A parte sottolineare ancora che continui a fare raffronti con un termico visto che continui a parlare di un 20% in piu per il maggior peso (se non lo confronti con un termico qyel 20% in più rispetto a chi è? Ad un’altra ipotetica elettrica senza frenata rigeneratrice che peserebbe esattamente allo stesso modi di quella che ce l’ha?) provo a rispiegarti il concetto in modo un pò più semolice visto che sembra che non ci arrivi…
          Per evitare che tu trovi ancora altre scuse prendo per buono tutti i tuoi dati, 25% di consumi in più per salire e rendimento uguale fra termico ed elettrico, nonostante sia palesemente falso ma anche con questi dati l’ekettrico stravince amani basse..
          Mettiamo di fare una salita e conseguente discesa con un termico e prendere i suoi consumi come riferimento quindi avremo il 100% di consumi in salita ed un 1% di conusumi in discesa (perchè in discesa il motore termico non lo puoi comunque spegnere ed anche se poco continua a consumare) per un totale di un 191%.
          Ora facciamo la stessa strada con una elettrica e, secondo i tuoi dati avremo un 125% di consumo per salire e, come minimo, un 70-70% di GENERAZIONE nella discesa per un totale di 55% (perchè la generazione a livello di consumi ha segno negativo quindi devi sottrarla nel conteggio finale) per tutto il tragitto.
          Morale della favola con l’elettrica anche se il rendimento fosse lo stesso (e non lo è) e consumi un 25% in più per salire nel completo viaggia (salita + discesa) hai consumato praticamente la metà rispetto alla termica.
          Ed in tutto questo non abbiamo comoletamente considerato il consumo supplementare per l’usura dei freni della termica che l’elettrica non ha perché mentra rigenera frena con la forza magnetica del motore e non con le pastiglie dei freni…

  2. Tramite app esterna (CanZE) vedo un contatore di kWh rigenerati…
    1 MWh in 70’000km
    In una normale gitarella in montagna rigenero 10kWh

  3. Secondo me c’è un altro modo per rigenerare. In autostrada, con la velocità impostata, mettiamo a 110 kmh, se inseriamo il recupero in discesa si recupera perché la macchina e’ costretta a frenare. Naturalmente ancora di più con una discesa maggiore e con una velocità impostata minore.

  4. Le auto elettriche del gruppo Hyundai – Kia sfruttano al meglio questo concetto permettendo di utilizzare completamente la sola frenata rigenerativa utilizzando le paddle al volante e con le impostazioni dinamiche della frenata rigenerativa.
    Alla fine si preme il pedale del freno solo in caso di una frenata “molto robusta”.
    Sfruttando queste proprietà infatti le auto del gruppo raggiungo un’efficienza molto alta specialmente nei percorsi misti urbani, extraurbani e di montagna (no autostrada) dove l’impatto delle frenate è più alto.
    Tutto ciò oltre al recupero di Energia, permette di avere un consumo delle pastiglie dei freni molto più basso –> minore dissipazione nell’ambiente di polveri sottili e minori costi di manutenzione!

  5. Domanda da ignorante (ovvero di chi non conosce la materia). Ma aggiungere un super condensatore che accumuli i picchi d’energia e poi li gira alla batteria o al motore (sempre nei limiti dell’aggiunta di complessità e pesi) potrebbe valere la pena?
    Vedasi quelle batterie (di cui non mi ricordo il produttore/azienda) che ha sviluppato una batteria composta da una parte di super condensatori e da una parte di batterie al litio.

    • Ciao!
      mi pare alcune super car elettriche o ibride fanno questo che dici tu, assorbono la botta della frenata con un supercondensatore, per recuperare tutta l’energia possibile senza cuocere la batteria, credo che aggiungere questi condensatori per ora sia un problema di costo

      sul tubo strovi la storia dell’imprenditore automotive italiano Gianfranco Pizzuto, che sta realizzando ora una supercar BEV da 2000 cv, anche per il record al Nurburing, spiega che anche lui ha cercato un gruppo batteria + condensatori che fa questo (dice che CATL lo fornisce)

      è bello anche il suo racconto della “Fischer Automotiv” di cui è stato un socio fondatore nel 2007 in California, insieme al designer Fischer che oggi produce con un suo marchio;

      avevano sviluppato e venduto una BEV ad alte prestazioni ( con incluso un range extender ) negli stessi anni in cui Tesla dopo la roadster stava progettando la White star (futura Tesla S, anche questa disegnata da Fischer), ma in pochi anni hanno fatto fallimento e ilmarchio ha cambiato proprietà (ora è cinese) per alcune ingenuità dei soci soprattutto sugli aspetti finanziari

      • E quando anche il supercondensatore si satura e non si sa più dove mettere l’energia in eccesso… PODEROSO ARCO VOLTAICO DIETRO AL VEICOLO, con relativa saetta e schiocchi elettrici!!!
        Ignoranza allo stato brado!!!

        Così saremo contenti anche noi, nostalgici dei botti di smagrimento e dei ritorni di fiamma.

  6. FRENA FRENA FRENA FRENA!
    *gif di Peter Griffin che fa il gesto con le mani*
    cioè mi state dicendo che quando premo il freno sulla mia Zoe in realtà non usa i freni meccanici, ma solo oltre una certa pressione?
    Oppure che in marcia “B” (frenata rigenerativa), sopra una certa velocità, rilasciare il pedale significa usare i freni meccanici?
    La B tendo ad usarla solo in città, più che altro per la semplicità di poter usare un solo piede, per tutto il resto del tempo rimango in D, cercando di valutare gli spazi in modo da usare il freno solo in caso di emergenza. Vorrei una funzione, sul mio navigatore, che mi dica “alza il piede ora e arriverai a X velocità alla prossima rotonda/incrocio”

    • La Zoe ha uneconometro che visualizza in kWp il flusso di energia si vede immediatamente cosa succede all’energia in caso di rilascio dell’ acceleratore in B o D e con attivazione del freno. B, D o N possono essere selezionate liberamente durante la marcia per ottimizzare il comportamento del veicolo.
      La Zoe rigenera Max kWp: B=28, D=1/2B, frenando=2B . I valori Max dipendono anche dallo stato di carica della batteria e dalla temperatura esterna e della batteria

  7. Per dosare il piede sul freno per non far intervenire i freni meccanici ci vuole un piede sopraffino….
    Poi ci sono le auto come la mia (Tesla) ti risolvono il problema perchè la frenata rigeneratrice ce l’hai sul pedale dell’acceleratore e non su quello del freno….
    A parte essere certi di frenata solo con la frenata rigeneratrice (e sfruttarla sempre al massimo senza rischio di andare a toccare i freni meccanici) ma vuoi mettere la comodità di accelerare e frenare con un solo pedale senza spostare mai il piede????
    Guida ad one-pedal tutta la vita e chiunque l’ha provata non potrà che confermare….

    • A me piace tantissimo perché mi limito a sollevare o premere il pedale dell’acceleratore nel 80-90% dei casi avendo messo la funzionalità che fa scorrere l’auto ovvero non ferma completamente l’auto.
      Questo è uno dei motivi per cui ho scelta tesla dopo averla provata.

      • In effetti per la marcia in elettrico è molto utile conoscere le impostazioni del veleggio per sfruttarlo o meno a seconda del percorso (curve, traffico, pendenza, …)

    • “Per dosare il piede sul freno per non far intervenire i freni meccanici ci vuole un piede sopraffino….Poi ci sono le auto come la mia (Tesla) ti risolvono il problema perchè la frenata rigeneratrice ce l’hai sul pedale dell’acceleratore e non su quello del freno….”

      Confermo, appena tocchi il pedale del freno la “barra” charge va a fondo e si attivano i freni meccanici
      Con la E 208 lo stesso effetto si ottiene guidando in modalità B (brake) e si usa solo l’acceleratore, i freni meccanici li usi solo in emergenza e per fermarti

  8. ho visto nelle recensioni che alcune kia regolano la potenza della frenatura rigenerativa su vari livelli di intensità usnado i paddle al volante

    l’effetto ricorda molto lo scalare le marce su un auto termica con cambio automatico comandato al volante e per alcuni risulti più divertente la guida

    • Provato anche quello e ce l’ha anche la Renault Megane e-tech.
      Diciamo che se sei in discesa e lasci l’acceleratore, per regolare la velocità ti puoi limitare a giocare con le leve dietro il volante. Però trovo più funzionale la guida one-pedal che ha anche la 500e oltre alle Tesla.

    • Te lo confermo.. quando scendo dalla montagna anche per diversi km non uso proprio i freni…utilizzo i paddle al volanti fino a fermare l’auto se serve… e questo le termiche se lo sognano ..

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