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Turbina, recupero energia, riduzione dei consumi
5797218
5797218 Inviato: 25 Set 2008 19:50
Oggetto: Turbina, recupero energia, riduzione dei consumi
 

in breve: utilizzare una turbina per produrre energia elettrica da usare per aiutare il motore.

in lungo:
Come ben sappiamo la maggior parte dell'energia che i nostri amati motori produco se ne va fuori dal tubo di scarico.
viene naturale chiedersi quindi come fare per sfruttare tutta quest'energia che viene letteralmente buttata via.

la risposta c'è e si chiama turbina.

solitamnete le turbine vengono accoppiate a compressori centrifughi per l'alimentazione del motore,quindi per incrementare la potenza a parità di cilindrata (mediante un aumento virtuale di cilindrata)

ma se si volesse utilizzare quest'energia per ridurre i consumi o aumentare le prestazioni del nostro mezzo?

fuori dubbio che l'uso di una turbina è "obbligatorio" per raccogliere quest'energia, il problema consiste nel trasportare quest'energia meccanica al nostro motore.
un collegamento puramente meccanico non è però possibile in quanto la tubina gira abbastanza indipendentemente dal numero di giri del motore e comunque i regimi della turbina sono elevatissimi rispetto a quelli motore e il tutto richiederebbe un gearbox di riduzione di dimensioni imponenti, scarso rendimento, e alto peso.
oltretutto si rischia che sia il motore a far girare la turbina e non il contrario..

bisogna quindi trasformare l'energia in altra forma per poterla utilizzare al meglio.
la cosa che mi pare più adatta è l'energia elettrica, semplice, multiuso e facilmente trasportabile, inoltre con la batteria che fa da tampone non risente molto dell'andamento non lineare della generazione (da parte della turbina)

qualche idea su come realizzare il tutto?
 
5797344
5797344 Inviato: 25 Set 2008 20:01
 

icon_eek.gif icon_eek.gif icon_eek.gif

Mi interessa, ma non ci capisco molto icon_redface.gif

E quest'anno non ho nemmeno il professore capace di aiutarmi icon_sad.gif
 
5797707
5797707 Inviato: 25 Set 2008 20:26
 

cioè ipotizzi una turbina che genera una quantità di corrente che poi potrebbe essere usata da un motore elettrico aggiuntivo?
magari da usare alle basse andature e quando si esaurisce la corrente riprende il ciclo normale a scoppio.
o forse lo pensavi come diciamo un "overboost"?
 
5797945
5797945 Inviato: 25 Set 2008 20:41
 

una cosa simile si sta per utilizzare in f1 dove una dinamo pero sfrutta il moto dell' albero in fase di frenata
 
5797985
5797985 Inviato: 25 Set 2008 20:44
 

gsrteo ha scritto:
cioè ipotizzi una turbina che genera una quantità di corrente che poi potrebbe essere usata da un motore elettrico aggiuntivo?
magari da usare alle basse andature e quando si esaurisce la corrente riprende il ciclo normale a scoppio.
o forse lo pensavi come diciamo un "overboost"?


si beh si tratterebbe di un supplemento alla normale coppia erogata dal motore, visto che comunque l'energia la prende dai gas di scarico del motore è fondamentale che il motore sia acceso.

con un adeguato sviluppo si potrebbe avere qualche cv in più di potenza su tutta la curva.

per un andatura da risparmio energetico invece semplicemente aumenta il rendimento globale del motore in quanto a parità di combustibile si hanno più cv.
 
5798125
5798125 Inviato: 25 Set 2008 20:51
 

comunque avresti bisogno di due motori elettrici ,uno generatore ed uno che sfrutta la corrente generata quindi peso ,parti meccaniche che assorbono energia ... non saprei icon_rolleyes.gif
l'ideale sarebbe che il generatore fornisca direttamente la morticità ma non saprei come icon_rolleyes.gif
 
5799452
5799452 Inviato: 25 Set 2008 22:23
 

gsrteo ha scritto:
comunque avresti bisogno di due motori elettrici ,uno generatore ed uno che sfrutta la corrente generata quindi peso ,parti meccaniche che assorbono energia ... non saprei icon_rolleyes.gif
l'ideale sarebbe che il generatore fornisca direttamente la morticità ma non saprei come icon_rolleyes.gif


si in effetti ci avevo pensato anche io al peso, ma in fin dei conti il tutto non dovrebbe pesare più di un 10-15 kg..
l'alternatore è sicuramente molto piccolo per via dell'altissimo numero di giri della turbina, la turbina in sè è piccola, pensavo di utilizzare quella di una smart o similari, robetta piccola in ogni caso.
il grosso è il motore elettrico, che può diventare parecchio grande se la potenza guadagnata è tanta...
ma alla fine si può vedere come: più il motore è grosso e più ho cv... ci può stare, no?
poi volendo rendere il tutto un po più prestazionale, si può utilizzare un motore elettrico sottodimensionato e raffreddarlo adeguatamente... si aggiunge un altra complicazione (nemmeno tanto visto che un radiatore sulla moto c'è già), ma il peso dovrebbe guadagnarne
 
5799530
5799530 Inviato: 25 Set 2008 22:31
 

Vado molto molto a memoria, ma ricordo di aver letto qcosa, con due o tre numeri buttati giù che dimostrava come i guadagni elettrici possano aiutarti per fare andare un po' di luci e ventole e poco più. Insomma lo sbattimento e la complicazione inevitabile nn vale assolutamente la pena. Peraltro, hai idea delle temperature a cui si può arrivare in una turbina? Bene, in compenso i motore elettrici non sono così felici a lavorare al caldo, per cui eccoti un'ulteriore complicazione sul fronte raffreddamento...
Inoltre, con tutto il fare che si fa ultimamente per l'ottimizzazione dei consumi, com'è che l'industria dell'automobile non si sia ancora inventata nulla del genere? Lì spazio e possibilità di complicare le cose ce n'è molto più che su una moto.
 
5799650
5799650 Inviato: 25 Set 2008 22:45
 

Paolo558 ha scritto:
Vado molto molto a memoria, ma ricordo di aver letto qcosa, con due o tre numeri buttati giù che dimostrava come i guadagni elettrici possano aiutarti per fare andare un po' di luci e ventole e poco più. Insomma lo sbattimento e la complicazione inevitabile nn vale assolutamente la pena. Peraltro, hai idea delle temperature a cui si può arrivare in una turbina? Bene, in compenso i motore elettrici non sono così felici a lavorare al caldo, per cui eccoti un'ulteriore complicazione sul fronte raffreddamento...
Inoltre, con tutto il fare che si fa ultimamente per l'ottimizzazione dei consumi, com'è che l'industria dell'automobile non si sia ancora inventata nulla del genere? Lì spazio e possibilità di complicare le cose ce n'è molto più che su una moto.


beh, un impianto del genere da nuovo costerebbe molto, e su un auto non sportiva non so quanto la cosa possa risultare fattibile, visto il blocco formato dal catalizzatore che penalizzerebbe molto la turbina...
su una macchina sportiva, difficilmente si cerca l'economia dei consumi...
più che altro bisogna vedere innanzitutto quanta potenza si riuscirebbe a tirar fuori dalla turbina, è logico che se si parte già con un valore basso la cosa finisce subito nel dimenticatoio...

anzi... preso dalla curiosità ho provato subito a fare un conto rapido con dati molto "ristretti"
motore di riferimento 2000cc 5cilindri turbo della fiat coupè
pressione turbo originale 0,6 bar
regime di potenza massima (220cv dichiarati) 6500 giri
considerando alla fin fine un coefficiente di riempimento di 1,3 (1,6 sarebbe il massimo)
c'è una portata volumica di 140 litri/s, corrispondente a 182 grammi/s
viene fuori un lavoro necessario isoentropico di 7,7 kw che diventano 9.6 con rendimento del compressore di 0,8.

effettivamente non si ricava tantissima potenza, ma tra una cosa e l'altra (scarico aperto, fasature molto più larghe,ecc) conto di avere un ricavo di più o meno 5 cv, non sono moltissimi, ma sono pur sempre gratis!
 
5800401
5800401 Inviato: 26 Set 2008 6:46
 

Tutto molto bello, ma in F1 hanno posticipato il debutto del dispositivo per problemi di progettazione.
L'idea non è male di per se, è l'attuabilità che da dei problemi, principalmente a causa delle vibrazioni e delle masse. In breve. Aggiungere un elemento del genere ad un motore la cui struttura di per se viene stressata essendo portante per il corpo vettura implica l'impiego di contro alberi per bilanciare le sollecitazioni causate dallo statore in questione. Altra cosa è fare in modo che il sistema funzioni solo in frenata. Quindi bisognerebbe collegare il dispositivo in modo che solo quando si frena, e cioè quando il motore è passivo rispetto alle ruote (quindi servirebbe una frizione centrifuga o un aggeggio simile) con un solo problema nel ragionamento, che in F1 in staccata le scalate sono tanto rapide e i freni tanto efficienti che per lo più le frizioni sono costruite tipo antisaltellamento sulle moto (non proprio li usano l'elettronica più che la meccanica per riprodurne l'effetto, ma l'idea è quella di limitare gli effetti del freno motore sulle ruote posteriori, quindi di rendere inefficiente anche il dispositivo in questione.

Cioè è più complicato di quello che sembra.

La tua idea potrebbe essere attuabile in un solo caso, che affiancassi al motore un motore elettrico che venisse alimentato attraverso una turbina completamente passiva che generasse corrente per esempio sfruttando i gas di scarico.
Solo che a questo punto dovresti aggiungere una seconda turbina classica per aumentare le prestazioni del motore per consentirgli di sopportare una turbina passiva.

Prendi per esempio un'auto la Delta integrale, o deltone. Ok in un rally si ruppe la turbina, diventando passiva. L'auto perse di colpo quasi 250 Cv e non riusciva più a superare i 90 all'ora. Ora su un auto del genere da 350 Cv circa dovuti principalmente al turbo l'effetto è maggliore, ma tu stai parlando di applicarlo a una moto. Su un motore piccolo, da circa 100 Cv, con una turbina standard questo motore potrebbe arrivare a 150 Cv (ti ricordo che deve essere ancora gestibile attraverso la ciclistica) l'altra turbina diciamo che porta via i 50 Cv in più, perchè deve essere più grande della prima per produrre corrente sufficiente, e perchè comunque la pressione dei gas di scarico è inferiore rispetto a quella di alimentazione. Ci sei. Il tutto per avere al massimo 5-8 Cv in più.

La cosa migliore sarebbe costruire una moto ibrida, alimentata a corrente e con un motore elettrico, la cui corrente viene fornita attraverso un motore a scoppio che funge da generatore. Questa costruzione ha forti limitazioni però per il peso (2 motori is not megl che uan) e per gli ingombri.

Insomma l'idea di per se non è male, è attuarla che diventa problematico.

La cosa migliore in assoluto è fare un motore più piccolo e aggiungere una turbina common-rail. Niente botta d'entrata del turbo, niente funzionamenti anomali, solo 50 Cv in più.
 
5801218
5801218 Inviato: 26 Set 2008 8:40
 

perà non hai calcolato che quando un alternatore carica, consuna circa un 5/10 cv, parlando di un lavoro in continuo, cioè se deve alimentare direttamente un motore elettrico come nel tuo caso, poi dovrebbe sempre esserci un regolatore di corrente, che consumerebbe parte di energia per trasformarla in calore
non sono sicuro che la turbina riuscirebbe a muovere agevolmente l'alternatore,
come si faceva per le vetture da rally con cilindrate piccole impiegate in gare di salita, si montava un interruttore per staccare l'impianto di ricarica in salita e rucuperare cavalli, oppure con le moto da pista, che viene tolto tutto l'impianto di ricarica, ed alimentata direttamente dalla batteria

diversamente, con l'ausilio di batterie, bisogna calcolarne il peso
 
5803703
5803703 Inviato: 26 Set 2008 12:40
 

gtdesmo ha scritto:
Tutto molto bello, ma in F1 hanno posticipato il debutto del dispositivo per problemi di progettazione.
L'idea non è male di per se, è l'attuabilità che da dei problemi, principalmente a causa delle vibrazioni e delle masse. In breve. Aggiungere un elemento del genere ad un motore la cui struttura di per se viene stressata essendo portante per il corpo vettura implica l'impiego di contro alberi per bilanciare le sollecitazioni causate dallo statore in questione. Altra cosa è fare in modo che il sistema funzioni solo in frenata. Quindi bisognerebbe collegare il dispositivo in modo che solo quando si frena, e cioè quando il motore è passivo rispetto alle ruote (quindi servirebbe una frizione centrifuga o un aggeggio simile) con un solo problema nel ragionamento, che in F1 in staccata le scalate sono tanto rapide e i freni tanto efficienti che per lo più le frizioni sono costruite tipo antisaltellamento sulle moto (non proprio li usano l'elettronica più che la meccanica per riprodurne l'effetto, ma l'idea è quella di limitare gli effetti del freno motore sulle ruote posteriori, quindi di rendere inefficiente anche il dispositivo in questione.

Cioè è più complicato di quello che sembra.

La tua idea potrebbe essere attuabile in un solo caso, che affiancassi al motore un motore elettrico che venisse alimentato attraverso una turbina completamente passiva che generasse corrente per esempio sfruttando i gas di scarico.
Solo che a questo punto dovresti aggiungere una seconda turbina classica per aumentare le prestazioni del motore per consentirgli di sopportare una turbina passiva.

Prendi per esempio un'auto la Delta integrale, o deltone. Ok in un rally si ruppe la turbina, diventando passiva. L'auto perse di colpo quasi 250 Cv e non riusciva più a superare i 90 all'ora. Ora su un auto del genere da 350 Cv circa dovuti principalmente al turbo l'effetto è maggliore, ma tu stai parlando di applicarlo a una moto. Su un motore piccolo, da circa 100 Cv, con una turbina standard questo motore potrebbe arrivare a 150 Cv (ti ricordo che deve essere ancora gestibile attraverso la ciclistica) l'altra turbina diciamo che porta via i 50 Cv in più, perchè deve essere più grande della prima per produrre corrente sufficiente, e perchè comunque la pressione dei gas di scarico è inferiore rispetto a quella di alimentazione. Ci sei. Il tutto per avere al massimo 5-8 Cv in più.

La cosa migliore sarebbe costruire una moto ibrida, alimentata a corrente e con un motore elettrico, la cui corrente viene fornita attraverso un motore a scoppio che funge da generatore. Questa costruzione ha forti limitazioni però per il peso (2 motori is not megl che uan) e per gli ingombri.

Insomma l'idea di per se non è male, è attuarla che diventa problematico.

La cosa migliore in assoluto è fare un motore più piccolo e aggiungere una turbina common-rail. Niente botta d'entrata del turbo, niente funzionamenti anomali, solo 50 Cv in più.


ok, risponendo pian piano:
si il mio sistema prevede solo l'utilizzo di una turbina collegata ad un alternatore e collegato (più o meno direttamente) ad un motore elettrico.
il motore elettrico potrebbe prendere il posto del motorino d'avviamento, utilizzando quindi qualcosa di già pronto, e anzi visto il rapporto di riduzione che c'è, la cosa potrebbe anche venire comoda in quanto il motore elettrico in questione dovrebbe fare un bel numero di giri, quindi poca coppia ma tanta potenza.
il tutto si traduce in un motore di dimensioni molto contenute.

non capisco invece il discorso che fai per le due turbine...
se io metto una turbina è vero che introduco una specie di tappo allo scarico e quindi il motore di conseguenza perde prestazioni, non riuscendo a scaricare ottimamente come in uno scarico libero.
ma questa perdita è moooolto contenuta, basti pensare ad un catalizzatore, l'effetto sul motore è lo stesso e anzi, probabilmente la turbina "tappa" di meno...
le perdite inoltre sarebbero ulteriormente ridotte in quanto ridimensionando lo scarico si possono comunque sfruttare le onde di pressione.

quindi da questo punto di vista non ho bisogno di alcuna turbina aggiuntiva, anche perchè se no si perderebbe completamente il senso della cosa... ricordo che non sto andando in cerca di prestazioni, ma di riduzione dei consumi... le prestazioni verranno probabilmente incrementate lo stesso, ma in misura ridotta.

x Musio : che alternatore hai che "ciuccia" 10 cv???
io sulla mia moto ne ho uno da -se non ricordo male- 325W corrispondenti a circa 0,45 cv...
ipotizzando anche un rendimento indegno di 0,5, al massimo "ciuccia" un cavallo...!!

il problema degli alternatori e conseguenti raddrizzatori è che alla fin fine devono dare una tensione in uscita di 14 volt in continua, che sono pochissimi... sugli aerei, anche piccoli, proprio per contenere le dimensioni dei motori, il peso dei motori, il peso dei cablaggi, si sta studiando di fare impianti a 270 volt (in continua, in alternata invece siamo già a 115 o 200 volt)
se invece utilizzassimo un accoppiamento generatore-motore trifase potremmo avere un rendimento finale dell'80% quindi avere 4 cv su 5 prodotti dalla turbina...
 
5807281
5807281 Inviato: 26 Set 2008 16:59
 

ipotizzando l'impiego su vettura, un alternatore da auto, ha potenze diverse,
la tua moto ha una batteria da 8/9 amp, una vettura piccola 60/65 amp
non so se ti è mai capitato di mettere a banco un alternatore da auto per verificarne l'assorbimento.
non basarti solo su calcoli, guarda le perdite affettive dei vari componenti sotto sforzo.
lampate come nei pulman montano due alternatori in serie, come caso limite, solo per alimentare le misere lampadine di lettura

una turbina, montata su bronzine credo che mal sopporterebbe un carico di una cinghia di trasmissione, o una catena, non potendo essere cuscinettata per via dei giri molto alti.

pensa in quanti avviamenti metti in crisi una batteria con il solo motorino d'avviamento, dovendo l'alternatore ricaricare questo assorbimento di energia
 
5807484
5807484 Inviato: 26 Set 2008 17:17
 

musio ha scritto:
ipotizzando l'impiego su vettura, un alternatore da auto, ha potenze diverse,
la tua moto ha una batteria da 8/9 amp, una vettura piccola 60/65 amp
non so se ti è mai capitato di mettere a banco un alternatore da auto per verificarne l'assorbimento.
non basarti solo su calcoli, guarda le perdite affettive dei vari componenti sotto sforzo.
lampate come nei pulman montano due alternatori in serie, come caso limite, solo per alimentare le misere lampadine di lettura

una turbina, montata su bronzine credo che mal sopporterebbe un carico di una cinghia di trasmissione, o una catena, non potendo essere cuscinettata per via dei giri molto alti.

pensa in quanti avviamenti metti in crisi una batteria con il solo motorino d'avviamento, dovendo l'alternatore ricaricare questo assorbimento di energia


si beh in un auto ci sono assorbimenti molto più elevati, in ogni caso, giusto per farti un esempio:
un auto ha un alternatore da 600W (elettrici) circa, un rendimento utile del 50%, significa che assorbe 1,2KW dalla cinghia.
sommando anche l'attrito generato meccanicamente e la resistenza indotta sulla cinghia si sta massimo massimo (esagerando) sui 2KW...

comunque la turbina non la collegherei direttamente all'alternatore, sullo stesso albero icon_wink.gif
per il resto, un alternatore non deve ricaricare la batteria nello stesso tempo in cui si scarica... anzi la carica della batteria è una funzione marginale, l'alternatore serve per alimentare in tempo reale tutte le utenze (luci, spie,impianti vari, radio ecc), solo il surplus di energia va a ricaricare la batteria...

x la turbina, quelle buone (senza andare su niente di ricercatissimo, si parla di una "normale" garrett) sono a cuscinetti...
 
5807846
5807846 Inviato: 26 Set 2008 17:51
 

o sono rimasto indietro io, oppure le turbine si sono evolute,
quando le rifacevo io, garret, kkk oldset che erano le piu grosse, giravano tutte su bronzine, i cuscinetti anche ad alto scorrimento non mi ricordo che potessero sopportare i 250 mila giri dell'alberino,a memoria erano solo i volumetrici ad essere cuscinettati, ma ti dico magari sono rimasto indietro io.

ti proporrei invece di prendere in considerazione la dinamo della vecchia 500,
che, alimentato forniva movimento, mentre trascinato forniva energia

secondo il tuo calcolo massimo abbiamo una perdita di 2.7 cavalli, ora sono di meno in una moto, e qualcosa in piu in un auto

innanzi tutto bisogna definire il veicolo, auto o moto?
 
5808954
5808954 Inviato: 26 Set 2008 19:37
 

musio ha scritto:
o sono rimasto indietro io, oppure le turbine si sono evolute,
quando le rifacevo io, garret, kkk oldset che erano le piu grosse, giravano tutte su bronzine, i cuscinetti anche ad alto scorrimento non mi ricordo che potessero sopportare i 250 mila giri dell'alberino,a memoria erano solo i volumetrici ad essere cuscinettati, ma ti dico magari sono rimasto indietro io.

ti proporrei invece di prendere in considerazione la dinamo della vecchia 500,
che, alimentato forniva movimento, mentre trascinato forniva energia

secondo il tuo calcolo massimo abbiamo una perdita di 2.7 cavalli, ora sono di meno in una moto, e qualcosa in piu in un auto

innanzi tutto bisogna definire il veicolo, auto o moto?

questa sembra la soluzione più idonea secondo me ,un unico motore che fa le due funzioni.
quindi accoppiare la turbina al motore tipo dinamo?
 
5809902
5809902 Inviato: 26 Set 2008 20:47
 

AndreaNSR125 ha scritto:


beh, un impianto del genere da nuovo costerebbe molto, e su un auto non sportiva non so quanto la cosa possa risultare fattibile, visto il blocco formato dal catalizzatore che penalizzerebbe molto la turbina...
su una macchina sportiva, difficilmente si cerca l'economia dei consumi...


Mi sfugge quello che intendi dire. Cosa significa che a nuovo costerebbe molto... Io intendo che un'industria automobilistica se crede che una tecnologia sia promettente ci investe dei soldi per poi poterne ricavare (almeno, all'estero funziona così...). Cosa centra poi il discorso del Cat? Cioè, vero che se nn c'è, la contropressione (di tutto un'impianto di scarico, a prescindere dalla presenza di una turbina) è minore, ma nn capisco il nesso.
Per inciso la Gallardo LP560 col nuovo V10 FSI, ha più CV e consuma meno del precedente V10 e la cosa è senza dubbio ben vista anche se è una supersportiva...

AndreaNSR125 ha scritto:

anzi... preso dalla curiosità ho provato subito a fare un conto rapido con dati molto "ristretti"
motore di riferimento 2000cc 5cilindri turbo della fiat coupè
pressione turbo originale 0,6 bar
regime di potenza massima (220cv dichiarati) 6500 giri
considerando alla fin fine un coefficiente di riempimento di 1,3 (1,6 sarebbe il massimo)
c'è una portata volumica di 140 litri/s, corrispondente a 182 grammi/s
viene fuori un lavoro necessario isoentropico di 7,7 kw che diventano 9.6 con rendimento del compressore di 0,8.


Complimenti, bella manualità numerica, si vede che sei "fresco"... icon_smile.gif
comunque, i nuemri che tiri fuori, se non ho capito male, si riferiscono alla piena potenza, eventualità molto molto rara nell'utlizzo normale.
Inoltre, Andrea, l'ho già accennato i pb di temperatura non sono così irrilevanti ed infine, pensare di accoppiare un alternatore sull'albero di una turbina, seppur dotata di cuscinetti a rotolomento, significa far durare quella turbina molto, molto poco....
 
5810468
5810468 Inviato: 26 Set 2008 21:37
 

Paolo558 ha scritto:
Mi sfugge quello che intendi dire. Cosa significa che a nuovo costerebbe molto... Io intendo che un'industria automobilistica se crede che una tecnologia sia promettente ci investe dei soldi per poi poterne ricavare (almeno, all'estero funziona così...). Cosa centra poi il discorso del Cat? Cioè, vero che se nn c'è, la contropressione (di tutto un'impianto di scarico, a prescindere dalla presenza di una turbina) è minore, ma nn capisco il nesso.
Per inciso la Gallardo LP560 col nuovo V10 FSI, ha più CV e consuma meno del precedente V10 e la cosa è senza dubbio ben vista anche se è una supersportiva...

quello che intendo è che un sistema a turbina con generatore e motore e tutto quanto, su una macchina nuova verrebbe a costare credo almeno sui 2000€ in più rispetto ad un modello "base", e si avrebbero risparmi in termini di consumi veramente esigui, ovvero il gioco non vale la candela...
un conto è un impianto a metano che da un notevole risparmio economico, su un motore automobilistico di piccola cilindrata la turbina sarebbe alimentata molto meno che sulla mia szr, e il recupero di energia sarebbe microscopico..

la questione della turbina vedila così: tu dicevi di mettere due turbine, una per sovralimentare il motore e l'altra per ricavare energia per l'alternatore perchè solo quella dell'alternatore avrebbe soffocato il motore perdendo potenza.

il mio discorso è questo: la potenza che perdo mettendo la turbina (in quanto introduco un ostacolo su uno scarico che invece prima era completamente libero) è molto limitata, così come è limitata la potenza che si perde con un catalizzatore che è di fatto un "tappo" sullo scarico, tanto quanto lo sarebbe una turbina.

di conseguenza il perdere potenza perchè c'è una turbina passiva non è un problema.

Citazione:

Complimenti, bella manualità numerica, si vede che sei "fresco"... icon_smile.gif
comunque, i nuemri che tiri fuori, se non ho capito male, si riferiscono alla piena potenza, eventualità molto molto rara nell'utlizzo normale.
Inoltre, Andrea, l'ho già accennato i pb di temperatura non sono così irrilevanti ed infine, pensare di accoppiare un alternatore sull'albero di una turbina, seppur dotata di cuscinetti a rotolomento, significa far durare quella turbina molto, molto poco....


si esatto si riferiscono alla piena potenza, però la potenza che tiro fuori dalla turbina è proporzionale alla potenza che richiedo al motore, quindi la percentuale di aiuto data dal motore elettrico sarebbe grossomodo la stessa (esempio, il tutto mi dà un motore da 4 cv, su 50 che ne ha la moto significa l'8% di potenza in più.
se al motore richiedo 10 cv, 9,2circa saranno dati dal motore e 0,8 circa dalla turbina ovvero comunque l'8% di risparmio che in termini di km/l passerei da 20-21 km/l a 22-23 km/l...
perchè la turbina collegata al generatore dovrebbe durare poco? l'alternatore rappresenta un carico resistente tanto quanto lo è la girante di un compressore, no?
 
5810663
5810663 Inviato: 26 Set 2008 22:05
 

AndreaNSR125 ha scritto:

quello che intendo è che un sistema a turbina con generatore e motore e tutto quanto, su una macchina nuova verrebbe a costare credo almeno sui 2000€ in più rispetto ad un modello "base", e si avrebbero risparmi in termini di consumi veramente esigui, ovvero il gioco non vale la candela...
un conto è un impianto a metano che da un notevole risparmio economico, su un motore automobilistico di piccola cilindrata la turbina sarebbe alimentata molto meno che sulla mia szr, e il recupero di energia sarebbe microscopico..


No, allora non mi sono spiegato. Se 'sta cosa di recuperare energia da una turbina per generarne di elettrica fosse davvero percorribile e conveniente, allora ci sarebbero già applicazioni sulle auto di oggi, con turbinette atte a contribuire al bilancio energetico globale della vettura. E questo a prescindere, ovvero verrebbe esteso a tutti i motori (magari partendo dai top di gamma a scendere, col tempo) e non come optional o come intendi tu (che non l'ho ancora del tutto capito). Poi, 'sti 2000€ da dove li hai tirati fuori?

comunque, il modo più efficacie per recuperare energia dai gas di scarico è con i turbocompressori, ovvero ciò che sta alla base del cosiddetto "down-sizing", molto di "moda" negli ultimi anni. Sfruttare questa energia, lasciarla nell'ambito meccanico-fluidodinamico innalzando il rendimento volumetrico dei motori, al fine di avere prestazioni e/o riduzioni di consumi.

Peraltro quello delle due turbine era gsrteo, non io... icon_lol.gif

AndreaNSR125 ha scritto:

si esatto si riferiscono alla piena potenza, però la potenza che tiro fuori dalla turbina è proporzionale alla potenza che richiedo al motore, quindi la percentuale di aiuto data dal motore elettrico sarebbe grossomodo la stessa (esempio, il tutto mi dà un motore da 4 cv, su 50 che ne ha la moto significa l'8% di potenza in più.

Curve di efficienza dell'eventuale alternatore alla mano?

AndreaNSR125 ha scritto:
perchè la turbina collegata al generatore dovrebbe durare poco? l'alternatore rappresenta un carico resistente tanto quanto lo è la girante di un compressore, no?

Perchè il rotore di un alternatore non è la girante di un compressore e se riesci ad ottenere una bilanciatura dinamica del primo tale e quale al secondo, ti do un premio e ci metto pure i soldi...
 
5811881
5811881 Inviato: 27 Set 2008 8:03
 

perchè andrea, l'alternatore aumenta il suo carico in base alla corrente che deve fornire, per il suo carico intendo lo sforzo che ci vuole per farlo girare
questo ti volevo dire quando ti ho chiesto se hai mai misurato un alternatore a banco,

voi state parlando di calcoli alla mano, quindi teorico, io ti sto parlando di rendimento all'atto pratico.

per fugarti ogni dubbio, puoi fare una prova, come feci io tempo fà, montai un alternatore su una motosega per usarlo come generatore casalingo,
comincia ad attaccarci apparecchi elettrici e vedi quanto sforzo è richiesto al motore della sega
 
5812556
5812556 Inviato: 27 Set 2008 10:50
 

Paolo558 ha scritto:

No, allora non mi sono spiegato. Se 'sta cosa di recuperare energia da una turbina per generarne di elettrica fosse davvero percorribile e conveniente, allora ci sarebbero già applicazioni sulle auto di oggi, con turbinette atte a contribuire al bilancio energetico globale della vettura. E questo a prescindere, ovvero verrebbe esteso a tutti i motori (magari partendo dai top di gamma a scendere, col tempo) e non come optional o come intendi tu (che non l'ho ancora del tutto capito). Poi, 'sti 2000€ da dove li hai tirati fuori?

beh grossomodo dal costo di una turbina, di un generatore e di un motore di tale potenza, poi aggiungi aumento del tempo necessario al montaggio, eventuale centralina, eccetera... come ordine di grandezza dovremmo essere su quella cifra...

Citazione:

comunque, il modo più efficacie per recuperare energia dai gas di scarico è con i turbocompressori, ovvero ciò che sta alla base del cosiddetto "down-sizing", molto di "moda" negli ultimi anni. Sfruttare questa energia, lasciarla nell'ambito meccanico-fluidodinamico innalzando il rendimento volumetrico dei motori, al fine di avere prestazioni e/o riduzioni di consumi.
Peraltro quello delle due turbine era gsrteo, non io... icon_lol.gif

opsss chiedo scusa per l'errore icon_smile.gif
effettivamente un turbocompressore sarebbe la cosa più semplice,ma non ne vedo lo scopo per ridurre i consumi... normalmente quando giro mi basta pelare il gas, se arrivo ad un quarto di corsa in andatura normale è tanto, potrei ridurre le fasature effettivamente, però per avere potenza (dovendo stare a giri più bassi x via delle fasature) dovrei anche cambiare il pistone con uno meno compresso...
poi utilizzare un intercooler,
bof... mi sa tanto che non ci penso più e via XD

AndreaNSR125 ha scritto:
perchè la turbina collegata al generatore dovrebbe durare poco? l'alternatore rappresenta un carico resistente tanto quanto lo è la girante di un compressore, no?

Perchè il rotore di un alternatore non è la girante di un compressore e se riesci ad ottenere una bilanciatura dinamica del primo tale e quale al secondo, ti do un premio e ci metto pure i soldi...[/quote]

mmm non dovrebbe essere tanto diverso dall'equilibrare l'alternatore di una moto normale no? (chiedo nella mia ignoranza)
anzi, essendo trifase dovrei oltretutto avere un carico meccanico equilibrato...
 
5812567
5812567 Inviato: 27 Set 2008 10:51
 

musio ha scritto:
perchè andrea, l'alternatore aumenta il suo carico in base alla corrente che deve fornire, per il suo carico intendo lo sforzo che ci vuole per farlo girare
questo ti volevo dire quando ti ho chiesto se hai mai misurato un alternatore a banco,

voi state parlando di calcoli alla mano, quindi teorico, io ti sto parlando di rendimento all'atto pratico.

per fugarti ogni dubbio, puoi fare una prova, come feci io tempo fà, montai un alternatore su una motosega per usarlo come generatore casalingo,
comincia ad attaccarci apparecchi elettrici e vedi quanto sforzo è richiesto al motore della sega

beh ma bene o male tutta la potenza dell'alternatore finisce nel motore, quindi il carico è costante...
cambierebbe leggermente tra potenza reale e complessa per via dello scorrimento,eccetera, ma visto che si resta comunque ad alti giri non ci dovrebbero essere grossimi problemi
 
5813194
5813194 Inviato: 27 Set 2008 12:30
 

bè, ma a parte tutto dovrebbe funzionare un pò.

credo che non ci sia tantissim apotenza da recuperare con la pressione dei gas di scarico, ma tanta dalla temperatura, comunque qualcosa si recupera sempre.

lapressione dei gas di scarico non è elevatissima e la potenza che ci si può ricavare è poca, credo non più di un 2-3% della potenza del motore.

il downsizing serve per far si che la superficie dissipante di calore si apiccole mentre la potenza a disposizione è sempre alta!
 
5813401
5813401 Inviato: 27 Set 2008 12:59
 

alexss ha scritto:
bè, ma a parte tutto dovrebbe funzionare un pò.

credo che non ci sia tantissim apotenza da recuperare con la pressione dei gas di scarico, ma tanta dalla temperatura, comunque qualcosa si recupera sempre.

lapressione dei gas di scarico non è elevatissima e la potenza che ci si può ricavare è poca, credo non più di un 2-3% della potenza del motore.

il downsizing serve per far si che la superficie dissipante di calore si apiccole mentre la potenza a disposizione è sempre alta!


si, il più sarebbe il calore, ma mettere un generatore di vapore con annessa turbina mi sa che inizia a diventare un po troppo complicato... anche se questo si che darebbe un bel po di potenza!!

per la pressione, insomma, più le fasature sono spinte e più pressione abbiamo in uscita...
 
5813583
5813583 Inviato: 27 Set 2008 13:20
 

infatti quello che avviene nelle turbine a vapore per la fornitura di energia elettrica a roma è proprio questo.

lo scarico delle turbine ancora molto caldo (sempre vapore) va a riscaldare le abitazioni di E.U.R. torrino, in questo modo veramente si recupera molta energia!

ma un caldaia a tubi di fumo per il vapore su un mezzo come dici te è quasi improponibile!


sono convinto che la portata dei gas sia elevata con motori prestanti e fasature particolari, ma di sicuro è più vantaggioso costruire un motore con una fasatura che renda al meglio e con combustioni magre a carica stratificata piuttosto che tendere a buttare fuori tanto gas per poter recuperare potenza.

nel caso della tecnologia lean burn non avviene trasformazione di energianei vari passaggi, con conseguenza che il rendimento è migliore di un sistena che recupera i gas espulsi e poi con trasformazioni varie recuperi l'energia.

il meglio dinamicamente è quello dei veicoli ibridi, recuperare la frenata producendo energia elettrica invece che calore.

così, quasi tutto quello che fornisci in accelerazione lo recuperi in frenata e vai come se andassi a velocità costante!
 
5814759
5814759 Inviato: 27 Set 2008 15:29
 

alexss ha scritto:
il downsizing serve per far si che la superficie dissipante di calore si apiccole mentre la potenza a disposizione è sempre alta!


???
 
5815556
5815556 Inviato: 27 Set 2008 17:43
 

mmm in definitiva niente turbina, ho dato un occhiata ai prezzi del tutto e ci ricomprerei un altra moto icon_asd.gif icon_asd.gif

però a titolo puramente di libertà di fantasia e spirito d'inventiva, il sistema a caldaia potrebbe effettivamente venire impiegato....

naturalmente servirà uno scambiatore di calore-caldaia sullo scarico con tutte le solite problematiche connesse.

il circuito dell'acqua lo unirei a quello di raffreddamento visto che comunque il motore gira sempre almeno a 80-90 (100) gradi e togliamo di mezzo un bel po di tubi e condutture e una seconda pompa.

l'acqua che esce dalla caldaia finisce in una turbinetta collegata o ad un generatore, o ad un compressore e viene successivamente portata al radiatore che sarà naturalmente di generose dimensioni.

il turbocompressore lo escluderei in quanto si avrebbe un turbo lag enorme, idem per le supersportive non credo sia una strada intraprendibile sempre per motivi di erogazione, e soprattutto... 'ndo azz la metti?

ma sulla mia si ci starebbe icon_mrgreen.gif icon_mrgreen.gif icon_mrgreen.gif e di spazio ne ho in abbondanza.
approfondendo la cosa il vapore che esce dalla caldaia lo porterei ad un secondo scambiatore di calore posto più vicino alla testa del motore, in modo da surriscaldarlo.. in pratica è un ciclo rankine surriscaldato, quello utilizzato nelle centrali termiche.

il problema effettivament eè sempre il solito di come sfruttare la potenza in turbina... (tra parentesi, a questo giro avremmo anche una turbina molto più fredda lavorando ad almeno 300 gradi in meno)
 
5815631
5815631 Inviato: 27 Set 2008 17:54
 

allora:
l'energia che ricavi andrebbe a delle batterie,ma anche se prendessi delle batte ricaricabili al litio di tipo militare (le migliori che ci sono per prestazioni e tempi di ricarica,ma guarda tu quanti soldi che buttano via per le guerre icon_rolleyes.gif icon_sad.gif )
molta energia elettrica se ne andrebbe,dato che le batterie impiegano comunque abbastanza tempo per ricaricarsi,poi sono pesanti da trasportare.
la soluzione sarebbe un apparecchio per l'elettrolisi ,che converta l'acqua in idrogeno e ossigeno da immagazzinare per poi usare l'idrogeno per produrre energia,ma penso costi molto e non penso sia facile trovare delle fuel cell icon_lol.gif icon_lol.gif icon_asd.gif icon_asd.gif icon_cry.gif
una volta avevo visto un prototipo di una bmw ibrida che al posto delle batterie aveva dei condensatori(che impiegano un istante per immagazzinare l'energia che gli invii)..ma non so che tipo di condensatori stesse utilizzando
 
5816488
5816488 Inviato: 27 Set 2008 19:32
 

drcrysto ha scritto:
allora:
l'energia che ricavi andrebbe a delle batterie,ma anche se prendessi delle batte ricaricabili al litio di tipo militare (le migliori che ci sono per prestazioni e tempi di ricarica,ma guarda tu quanti soldi che buttano via per le guerre icon_rolleyes.gif icon_sad.gif )
molta energia elettrica se ne andrebbe,dato che le batterie impiegano comunque abbastanza tempo per ricaricarsi,poi sono pesanti da trasportare.
la soluzione sarebbe un apparecchio per l'elettrolisi ,che converta l'acqua in idrogeno e ossigeno da immagazzinare per poi usare l'idrogeno per produrre energia,ma penso costi molto e non penso sia facile trovare delle fuel cell icon_lol.gif icon_lol.gif icon_asd.gif icon_asd.gif icon_cry.gif
una volta avevo visto un prototipo di una bmw ibrida che al posto delle batterie aveva dei condensatori(che impiegano un istante per immagazzinare l'energia che gli invii)..ma non so che tipo di condensatori stesse utilizzando



mmmMMMM

ma sai che l'idea dell'idrolisi non è affatto una brutta idea??
non ho seguito molto l'argomento, però mi ricordo venivano fatti degli esperimenti e perfino facevano andare auto ad idrogeno proprio sfruttando la corrente dell'alternatore per l'idrolisi.
da quel che mi ricordo il processo era abbastanza semplice, prevedeva un contenitore per l'acqua e due elettrodi, in titanio se non ricordo male...

effettivamente questa si che sarebbe una soluzione proprio ottimale, anche perchè potrebbe permettere ad un certo punto di funzionare solamente a idrogeno (dipende da quanta potenza si riesce a ricavare).

l'unico problema che mi ricordo avesse il sistema era nella veloce corrosione degli elettrodi...
 
5816812
5816812 Inviato: 27 Set 2008 20:14
 

AndreaNSR125 ha scritto:

ma sai che l'idea dell'idrolisi non è affatto una brutta idea??

...forse è una pessima idea. Così come l'idrogeno dall'idrolisi è una delle più grandi "chiode" che si possa rifilare in ambito energetico. L'idrolisi consuma un sacco di elettricità (rendimento scarso) per creare un vettore (l'idrogeno) che nelle celle a combustibile soffre di un altro rendimento.
E rendimento * rendimento = rendimento globale del sistema....

AndreaNSR125 ha scritto:

non ho seguito molto l'argomento, però mi ricordo venivano fatti degli esperimenti e perfino facevano andare auto ad idrogeno proprio sfruttando la corrente dell'alternatore per l'idrolisi.
effettivamente questa si che sarebbe una soluzione proprio ottimale, anche perchè potrebbe permettere ad un certo punto di funzionare solamente a idrogeno (dipende da quanta potenza si riesce a ricavare).


Impossibile. Avresti trovato il "moto perpetuo". Dal momento che non è possibile ottenere un rendimento di 1 (che poi in questo caso servirebbe maggiore di 1) non è possibile.
Un auto del genere non potrebbe mai autoalimentarsi (stesso motivo per cui una centrale elettrica analoga nel funzionamento non potrebbe mai...funzionare!!)

Il punto è che invece di cercare di ricavare energia dai gas combusti....perchè non proviamo ad alzare il rendimento di un endotermico al - cifra a caso - 75%?
Bisognerebbe sfruttare tutta quella energia che nella combustione viene persa in calore, altro che gas di scarico!!

....
In my Humble Opinion, ovviamente!!! icon_wink.gif
Interessante la discussione, comunque.
 
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