Giuseppe, motocilista elettrico ben noto ai nostri lettori, ci manda queste sue considerazioni sul recupero di energia in discesa, a suo giudizio non del tutto soddisfacente.
di Giuseppe Marone
Quest’estate, in occasione di una vacanza in montagna, ho voluto provare ad effettuare una serie di test sull’efficacia del recupero di energia in discesa con la mia moto Zero Motorcycles SR/F. Devo dire che ero piuttosto frustrato, perche’ avendo effettuato test su diverse pendenze, con diverse modalita’ e con diversi stili di guida, in media non riuscivo a recuperare che 1-2 punti percentuali di carica della batteria, mentre mi sarei aspettato qualcosa di piu’, diciamo almeno 2 cifre.
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Il mio “record” e’ di 4 punti percentuali su una discesa di circa 1500m di dislivello su circa 20 km di sviluppo. Del resto, ne avevo gia’ parlato con il concessionario che mi aveva confermato che il recupero di energia e’ presente, ma la quantita’ di energia recuperata e’ piccola. Dunque ho provato a fare qualche conticino semplificato ed effettivamente… i conti tornano!
Assumiamo di trovarci con la moto (massa con il pilota 300 kg) a 1000 m di altezza rispetto ad una quota di riferimento.
Dunque l’energia potenziale (in Joule) e’:
U = m*g*h = 300*(∼)10*1000 ≅ 3MJ
Che tradotto in kWh diventa:
3 MJ ≅ 0.833 kWh
La batteria della mia moto e’ da 12.6 kWh, dunque:
0.833/12.6 ≅ 6.6%
Su un dislivello di 1000m, al massimo posso quindi sperare di recuperare il 6.6% di capacita’ della batteria.
Dobbiamo pero’ considerare anche la resistenza dell’aria, l’attrito delle gomme, cuscinetti e pulegge.
Da misure empiriche ho valutato che, ad esempio, a 50 km/h la mia moto consuma circa 35-40 Wh/km (a seconda di: abbigliamento, fondo stradale, pressione delle gomme, etc.).
Supponiamo ora che la nostra discesa abbia una pendenza costante del 10%. Per semplicita’ approssimiamo cateto maggiore con ipotenusa del triangolo e avremo quindi che la discesa si sviluppa per 10 km. Supponendo di scendere ad una velocita’ costante di 50 km/h, possiamo quindi stimare un consumo totale di circa: 40 Wh/km * 10 km = 400 Wh.
L’energia netta che riusciremo a recuperare sara’ quindi:
833 – 400 Wh = 433 Wh, da cui: 0.433/12.6 ≅ 3.4%
Tenendo conto di tutte le approssimazioni utilizzate, otteniamo quindi una valore percentuale abbastanza prossimo a quanto verificato empiricamente su strada.
Mutatis mutandis, le stesse considerazioni valgono ovviamente per un’auto elettrica.
Morale: e’ possibile ricaricare efficacemente la batteria della nostra moto/auto elettrica in discesa, ma … non facciamoci troppe illusioni!
Dissento in parte nel sminuire l’importanza del regen perché all’atto pratico porta il consumo di un veicolo elettrico a pareggiare fra quelli di pianura e quelli di montagna… e scusa se è poco!!!!
Quella energia potenziale può diventare cineatica è in caduta libera in ambiente ideale, non in questo caso
La moto difatti scende ed è soggetta a vari attriti come quello volvente sulle ruote (rotolamento con strisciamento), quello viscoso nel fluido, più tutti i disturbi vari come sconnessioni che modificano gli attriti stessi, correnti d’aria, cmabi di velocità etc etc
quindi alla fine i 2 punti percentuale rispetto ai 6.6 ci stanno tutti.
Oltretutto se l’energia potenziale è il 6,6% dell’energia accumulabile come si potrebbe pretendere di ricaricare a doppia cifra? l’energia non si crea, ma si trasforma con tutte le inefficenze del caso.
non siamo abbastanza attenti per quanto riguarda le auto in rigenerazione :https://youtu.be/hohWtPjkSR8 del ns caro paolo .
La mia Talaria, se la lascio nella casetta degli attrezzi al caldo per tutto il we, un paio di punti percentuale me li regala! Una moto termica invece nella stessa situazione ti regalerebbe il puzzo di benzina 😉
Sarebbe interessante se si potesse usare il recupero di energia in frenata anche per ricaricare la batteria a mezzo fermo per non consumare energia elettrica. Ci vorrebbe un sistema di ingranaggi da poter collegare ad esempio ad una cyclette per poter ricaricare energia gratuitamente mentre si fa allenamento, anche se credo ci vorrebbe uno sforzo molto intenso e prolungato.
Ciao Orazio,
la tua idea, anche scherzosa sul concetto di sport da fare in bicletta oppure più comodi in moto (ma esiste anche il piacere del viaggio in moto), mi ha strappato un sorriso
vaghi ricordi di quando mi appassionavo di ciclismo e di biciclette reclinate (ne avevo costruita una prima che si potesse importarle dall’america; oggi ce ne sono centinaia di modelli e te le spediscono a casa in 3 giorni)
un ciclista sviluppa un potenza di 100-200 watt, oppure 350 watt se è allenato, sono molto pochi rispetto all’energia per una moto; mentre se la giocano con l’energia per una e-bike
come curiosità/paradosso, il corpo umano non ha solo una bassa potenza muscolare, è anche meno efficente nel generare energia meccanica (perchè non è specilalizzato nel fare una cosa sola), deve bruciare più energia (dal cibo e dallì’ossigeno) per sviluppare un tot (modesto) di potenza meccanica, rispetto all’energia usata da un mezzo elettrico
Su questo “problema” ci aveva già sbattuto la testa Leonardo da Vinci, quando progettava le macchine volanti azionate con la forza del pilota
E in seguito anche Cargo-bike, Mountain-bike, Recumbent (le bici reclienate), Trike, quando hanno potuto aggiungere la batteria e motore elettrico che moltiplicano l’energia del ciclista, hanno ampliato parecchio versatilità e velocità di crociera
Secondo me un veicolo come la Zero di Giuseppe non è l’esempio migliore per parlare di rigenerazione, anzi rischia di confondere le idee perché ha una potenza paragonabile a quella di un’auto “segmento A” e perció una capacitá rigenerativa in proporzione, mentre la batteria non è certo quella montata su una citycar e quindi bisogna limitare la corrente “di ricarica” per il bene della batteria stessa. Ovviamente il discorso cambia con un due ruote piú “basico”.
No, è giusto il ragionamento di Giuseppe. Con un’ auto si recupera un po’ di più perché la massa 1500-1700 kg permette di accumulare più energia gravimetrica.
Paradossalmente se scoprissimo il modo di costruire batterie molto più leggere l’energia immagazzinata salendo e recuperata scendendo sarebbe inferiore (ma anche i consumi sarebbero minori).
/// con un’ auto si recupera un po’ di più perché la massa 1500-1700 kg permette di accumulare più energia gravimetrica \\\ Sí certo (anche perché un generatore piú grande è spesso piú efficiente) ma questo non toglie che se la batteria è proporzionata si possono sfruttare in pieno le
potenzialitá della rigenerazione, e qui i sostenitori delle batterie di taglia grande hanno una freccia al loro arco
Interessante l’osservazione su peso batterie e rigenerazione, in effetti con batterie piú leggere il relativo circuito potrebbe essere piú piccolo
La rigenerazione è un’ottima cosa e tutto aiuta ad aumentare l’autonomia del mezzo.
Ovvio che non ci si può aspettare di immagazzinare il 10% di batteria in appena 20km, vorrebbe dire generare corrente per 1,5kwh almeno.
Pura Utopia.
Sicuramente più motori potenti faranno più la rigenerazione avrà effetto.
Potrà solo che migliorare, ma pur sempre di poco.
Quello che mi ha detto il tecnico dell’assistenza del mio Silence S01+ è che la ricarica in decelerazione è stata concepita in questo modo per evitare decelerazioni trppo “marcate” del mezzo al rilascio dell’acceleratore… Può essere?
Assolutamente si, se si impostasse la massima rigenerazione possibile la ruota posteriore perderebbe continuamente aderenza con conseguenti cadute o traversi impossibili.
Sulle auto invece si può chiedere di più ai 2 (se non 4 nelle dual motor) pneumatici
Esattamente, volevo scrivere la stessa cosa ma non essendo un motociclista non mi ci sono arrischiato.
idem, volevo scriverlo anch’io 🙂
sulla moto e in discesa forse avrai 40% del peso sulla ruota dietro, con un coefficente di aderenze di 0,8 su asfalto comune, significa che può frenare a non più di -0,3.G,
anche meno se si condidera anche il baricentro alto che in frenata sposta altro peso sulla ruota davanti
mi immagino che:
– la simulazione di freno motore generi una frenata rigenerativa di circa -0,1.G (limitabile ulteriormente su fondi scivolosi dall’azione dei sensori dell’abs)
– una azione leggera sul comando del freno posteriore alzi il livello di frenata rigenerativa sino a -0,3G (con minimo interessamento del freno a disco)
– una frenata più secca faccia intervenire per forza il disco anteriore, perdendo energia in calore, ma permettendo frenate sino a -0,8.G
Domanda da ignorante: la moto elettrica in questione ha i circuiti dei freni separati tra anteriore e posteriore? Ovvero, è come una moto tradizionale?
Se è così, presumo che la frenata rigenerativa avvenga solo se si aziona il freno della ruota posteriore, non quello anteriore.
Tutto può essere, perché ad oggi credo che non esistano standard condivisi.
Si può però ragionare su un fatto tecnico oggettivo, e cioè che sia che si azioni il freno anteriore sia che si azioni quello posteriore, entrambi alla fine fanno capo alla lampadina del fanale posteriore che deve sempre accendersi per segnalare la frenata. Di conseguenza un “segnale elettrico” azionato da entrambi i freni è già comunque presente sulla moto. Questo senza voler considerare che ormai qualsiasi moto che sia superiore a un 125 dovrebbe essere obbligata ad avere l’ABS e di conseguenza una centralina che fa capo al medesimo Chiaramente sto andando un po’ a braccio, ma il succo del discorso è che almeno da un punto di vista tecnico non dovrebbe essere un’impresa la possibilità di azionare la frenata rigenerativa sia frenando davanti sia frenando di dietro.
Ok. Però rimane il fatto che in moto (non le guido da molti anni) si frena molto con l’anteriore, non so se con l’ABS venga gestito sia anteriore che posteriore e in che modo, ma la frenata sull’anteriore di solito è quella più potente (quindi penso che anche con ABS in rettilineo sia così) e all’anteriore non c’è il motore e di conseguenza nemmeno la rigenerazione.
-non so se con l’ABS venga gestito sia anteriore che posteriore –
Normalmente si
-in che modo-
Ci sono dei sensori che leggono più volte al secondo la velocità angolare di una ruota fonica o della ruota stessa e mandano il segnale in centralina. Di per sè nulla di complicato tutto sommato.
Una volta che il segnale è lì, da divunque arrivi, questa può intervenire sul motore facendolo “frenare”.
Ma il motore frena solo al posteriore, o sbaglio?
Secondo me in moto, in discesa, è difficile frenare solo col posteriore, o almeno lo è molto meno che con un’auto.
Per questo credo che la rigenerazione con la moto sia più bassa, non inesistente ma inferiore a quella di un’auto in percentuale.
Il manuale delle S/SR/DS/DSR (del 2019) dice che il cruscotto mostra il livello della coppia sviluppata dalla ruota posteriore durante la rigenerazione, quindi immagino che la ruota anteriore sia esclusa dal relativo circuito.. Per esserne sicuri al 100% bisognerebbe controllare lo schema elettrico della moto.
-Ma il motore frena solo al posteriore, o sbaglio? Eccetera-
Non discuto. Quello che ho provato a spiegarle semplicemente il fatto che tecnicamente a mio avviso è possibile con relativa semplicità “innescare” la frenata rigenerativa del motore anche azionando solamente il comando del freno anteriore..
Tutte le altre considerazioni sono certamente corrette, e in tutta onestà non so rispondere è molto diversamente da quanto hanno già detto gli altri, ma io mi limitavo a quanto sopra. 😉
Scusate, io non sono un motociclista quindi potrei anche dire una stupidaggine però se pinzo all’ anteriore l’ultima cosa che vorrei è che frenasse al posteriore…
-se pinzo all’ anteriore l’ultima cosa che vorrei è che frenasse al posteriore…-
Dipende… capisco perfettamente i fondamentali della sua osservazione, che in linea di massima è tutt’altro che è campata per aria.
Rimane che, se fossimo su un qualsiasi forum di motociclisti, lei si appresterebbe a scoperchiare una specie di vaso di Pandora😂😂😂
Diciamo che è “solamente” dagli anni Settanta 😂😂😂 che si dibatte circa l’annosa questione, sostanzialmente da quando la Moto Guzzi ha cominciato ad equipaggiare le sue motociclette con la cosiddetta frenata integrale.
Sistema che ha i suoi pregi e ovviamente anche i suoi difetti, ma che in un campo di per sé abbastanza largo di utilizzo è semplicemente geniale. E non lo dico per partigianeria… benché ovviamente sia risaputo che la Guzzi è grande e Omobono è il suo profeta, e la moto va rigorosamente avviata orientandosi in direzione di Mandello del Lario. Ma questi sono dettagli. 😂
Quindi non vado oltre e la lascio nel dubbio🤭 dicendole però che ricorrentemente diverse case motociclistiche hanno tentato chi più chi meno la via della “frenata combinata”
Poi alla fine è arrivato l’ABS che alla fine ha messo tutti d’accordo dopo un iniziale scetticismo (secondo me giustificato, ma evito di entrare nei dettagli)
Per qualche anno Falcone 500, non sapevo di essere in una Religione 🙂
..l’impianto a tamburi non aveva l’ABS..
Non è che sia una religione.
È che le Guzzi hanno l’anima.
Una Guzzi non la compri, è lei che ti sceglie.
Ho ancora il V11 che comprai a 25 anni.
E potendo, non lo venderò mai.
Buonasera, sul mio scooter NIU, se vengono premute le leve con una determinata pressione viene attivata la frenata rigenerativa, non modulabile. Quindi che si freni con l’anteriore o col posteriore, o con entrambi contemporaneamente, pur non premendo troppo, si attiva solamente quella senza che si attivi l’impianto frenante propriamente detto.
Immagino che su una moto che costa 4 volte tanto il sistema possa ammettere questa possibilità, consentendo anche una certa modulabilità, concessa dalla maggiore potenza del motore.
Sicuramente è così.
Però la mia era più una considerazione sul fatto che in moto si frena molto con l’anteriore, tanto è vero che spesso le moto hanno anche 2 dischi dei freni sull’anteriore e uno solo sulla ruota dietro.
Ho compreso che, anche pinzando l’anteriore, parte della frenata venga gestita sul posteriore con la rigenerazione, ma questa dovrebbe (penso io) essere comunque molto più limitata rispetto a quella di una automobile, anche perché molte auto sono a trazione anteriore, per non parlare di quelle che hanno motori su entrambe gli assi, ma pure quelle che hanno solo trazione posteriore credo che riescano a frenare meglio di una moto.
Per esperienza diretta posso dire che la potenza di picco è di 9 kw e la rigenerazione raramente supera i 5-6, che è suppergiù la potenza nominale dichiarata a libretto. Tenendo per buono il numero scritto su uno schermo LCD, che penso sia una simulazione e non una rilevazione in tempo reale, pertanto può anche dire il falso, possiamo dire ch la rigenerazione è sufficiente a rallentare fino a un semaforo, ma certamente non è potente come una pinzata.
Infine, mi permetto di dire che se il mio scooter avesse la rigenerazione di un’automobile, rischierei di decollare, per il fatto di avere circa 150kw su uno scooter che pesa 120 kg. Inoltre temo non sia neanche possibile, avendo il motore imperniato nella ruota da 14″, montare un motore molto più potente, anche in considerazione del peso che questa avrebbe in tal caso.
Sarebbe un Frankenstein divertentissimo, uno motardone con ruote da 22-24 con un motore da 80-90 kw all’interno della ruota, e magari un altro motore sotto la sella. Una moto dual motor.
Ovviamente parlavo di recupero in percentuale sulla batteria, non della potenza di picco.
Bisognerebbe trovare il modo di inserire un generatore (una dinamo, o un motore vero per la trazione integrale?) sulla ruota anteriore, perché è lì che si concentra la maggior potenza in frenata.
Concirdo con Alessandro, l’auto o la moto comunque percorrono altra strada mentre rigenerato. Pochi punti % ma buoni
Personalmente con la mia 500e (visto che l amico mette in parallelo anche le auto nel ragionamento) ho apprezzato la bontà del sistema di rigenerazione e anche se confermo che si recuperano pochi punti percentuali ritengo più che sufficiente se il risultato finale è un pareggio dei consumi rispetto ad un tragitto piano. Mi spiego meglio. In salita ovviamente avrò un consumo maggiore ma se in discesa, grazie al recupero, riporto la media complessiva a quella di un viaggio in piano, beh secondo me abbiamo ottenuto l obbiettivo prefissato.
Normalmente è complessivamente inferiore rispetto allo stesso tratto pianeggiante, per la semplice ragione che causa curve la velocità media inferiore più che compensa il fatto che la rigenerativa difficilmente supera il 70% in efficienza.