Litio, ma non solo…

Articolo del settembre 2009 presente in originale nel gruppo Hainz di google.

Vedo proliferare sulle auto una marea di sistemi start&stop che sono utili solo alle Case auto per ridurre i consumi sul ciclo omologativo. Questi sistemi, infatti, non funzionano se il motore è freddo o d’estate quando è in funzione il climatizzatore.
Tra tutte le soluzioni spicca la soluzione di PSA che per limitare il tempo di riavvio oltre alla batteria aggiunge un piccolo supercondensatore da 5 volt. Questo sistema aggiunge un componente e ne toglie uno, l’alternatore, ma al prezzo di una cinghia secondaria (quella dei sistemi ausiliari) che deve essere particolarmente robusta e che deve sorreggere gli sforzi in due direzioni.
Ritengo, infatti, che non bisogna aggiungere componenti, ma semplificare al massimo e liberare al massimo il motore termico. Ma questo sistema è stato pensato con un occhio al futuro e per ripetute accensioni e spegnimenti, infatti l’ibrido diesel Peugeot che debutterà sulla monovolume 3008 e sulla coupè RCZ abbinerà questo sistema ad un motore elettrico montato posteriormente, realizzando una semplice ed efficace 4×4 “on-demanded” senza modificare il pianale PSA (Peugeot-Citroen) pensato per le trazioni anteriori. Tale motore elettrico permetterà sia di procedere per un breve tratto a emissioni zero sia di colmare il vuoto del non eccellente robotizzato durante il cambio marcia.
Ritengo che la strada scelta da Peugeot è valida per la trazione integrale, ma non per il sistema start&stop. Infatti la scelta migliore sarebbe stata quella di prevedere un motogeneratore elettrico anteriore collegato all’albero primario del cambio al robotizzato in modo da poter ricaricare le batterie, ma soprattutto per poter recuperare maggior energia cinetica in frenata. Ma se abbiniamo a questo motogeneratore elettrico delle batterie solo il 30% dell’energia viene recuperata, mentre se le abbiniamo ad un supercondensatore potremo arrivare anche all’80% oltre a poter ridare corrente altrettanto velocemente al motogeneratore. Ci troveremmo, quindi, con un motogeneratore elettrico anteriore collegato ad un supercondensatore che funziona da motore, da generatore e da motorino di avviamento per il motore termico e un motore elettrico posteriore collegato a delle batterie. Ciò permette di dividere i compiti e di ottimizzarne il funzionamento.
Come ho già scritto nel 2008 Porsche 911 a trazione integrale Porsche potrebbe dotare di una trazione integrale realizzata con motori elettrici per muovere le ruote anteriori, questi motori anteriori potrebbero sfruttare questi condensatori in modo da recuperare la maggior energia possibile in frenata in quanto persino sulle particolari Porsche il 60-70% della forza frenante la si ha sulle ruote anteriore (oltre al maggior peso si ha il trasferimento di carico). Ciò migliorerebbe il bilanciamento dell’auto (più peso davanti), garantirebbe prestazioni migliori e si avrebbe una trazione integrale particolarmente efficace tale da simulare un differenziale anteriore autobloccante.
In parte questo esempio è stato utilizzato sulla 911 R Hybrid nella quale è stato però utilizzato un rotore che accumulava energia cinetica, ma penso che in un futuro si svilupperanno questi supercondensatori sia per la maggior sicurezza (non ci sono masse che girano a oltre 60’000 giri) sia perché sono più compatti e facili da installare nel sottovettura dato anche da altri campi non automobilistici permetterà di convergere su questa soluzione. Inoltre anche in altri ambiti si stanno studiando questi sistemi di accumulo di energia come sulle pale eoliche e su altri mezzi di trasporto che richiedono molta energia e coppia (vedasi camion).
Vi è anche un altro esempio su 4 ruote che utilizza tale sistema in modo molto intelligente. Si tratta della Pininfatina-Bollorè B0 (ora ribattezzata BlueCar di cui vedete la foto della versione definitiva, decisamente meno affascinante rispetto alla concept) che utilizza questo sistema come “buffer” tra motore elettrico e batterie. Come detto con i supercondensatori si recupera anche l’80% dell’energia cinetica in frenata, ma si può anche sfruttare meglio il motore elettrico che può essere sovraccaricato per un periodo limitato. Infatti il limite del motore elettrico è che si scalda, ma avendo una certa inerzia termica si può dare più corrente per un breve periodo. Purtroppo le vicissitudini finanziarie di Pininfarina e le scelte della società piemontese di lanciarsi nella produzioni di auto bellissime come Brera e Spider ma tecnicamente non eccelse, o auto valide ma non proprio bellissime come Ford Focus coupè-cabriolet e Mitsubishi Colt CTZ pesano sul futuro di questa azienda.
Inoltre il problema di quest’auto sono i volumi in quando non vi è nessun’altra auto a benzina che ne condivida il pianale, le sospensioni e i componenti interni. Infatti le varie Nissan Leaf e la Renault Fluence sono basate su un’auto con motore endotermico come pure la Volt.

Enzo Ceroni – Hainz 29/09/2010
http://www.gruppohainz.it/auto-ibride/litio-ma-non-solo/

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