Consumi delle elettriche: le utilitarie al pari delle supercar?

[Marc86]

Un po' di tempo fa ho letto che nelle auto elettriche i consumi sono indipendenti dalla potenza. Mi sono imbattuto oggi in un vecchio articolo di Motor1 (QUI il video) che metteva a confronto i consumi di 6 elettriche a Roma e fuori, su 150 km totali in misto (raccordo, statali, città...), a pari condizioni di utilizzo e i consumi effettivamente sembrano non avere una logica dipendenza dalla potenza.
Tesla Model S (650 CV) consuma praticamente quanto Nissan Leaf (150 CV) cioè intorno ai 19 kWh/100 km. Smart EQ ForTwo (82 CV) consuma addirittura il 15% più di Hyundai Kona (204 CV), cioè 15,1 kWh/100 km vs 13,1.

Nelle elettriche quindi il consumo è davvero così indipendente dalla potenza massima nominale? Sembrerebbe effettivamente essere molto più sensibile alle varie logiche di gestione.

[xtom]

Peso, aerodinamica e gomme influiscono sui consumi nelle elettriche come nelle termiche.

 

La grossa differenza è nei due tipi di motore, quello elettrico è esclusivamente un propulsore, mentre quello termico è un generatore e, tramite il cambio, un propulsore.

 

Un motore elettrico da pochi o tanti kW è sempre costituito da un singolo rotore con una sola parte in rotazione, che ha coppia, quindi spinta, fin da zero giri. Il rendimento di un motore elettrico è sempre molto alto, quasi tutta l’energia che riceve la trasforma in movimento.

 

Viceversa nei motori termici per aumentare la potenza deve crescere la cilindrata, il numero di cilindri, la portata d’aria, tutte cose che aumentano la quantità di carburante necessaria per la carburazione e quindi il consumo. Il rendimento di un motore termico è molto basso, gran parte dell’energia viene dissipata in calore e rumore.

[Marc86]

Questo sicuramente, nei termici il rendimento non supera il 40% (o più del 50 in casi eccezionali tipo F1) e negli elettrici supera in scioltezza il 90%.

Nel caso dei termici quindi il rendimento è basso, vero, ma è basso sia per un motore da 150 cv sia per uno da 650 (che avranno inevitabilmente consumi mostruosamente diversi), così come è ugualmente alto per gli elettrici da 150 e 650 (che invece hanno consumi simili).

 

Non riesco comunque a capacitarmi della sostanziale parità di consumo tra un motore elettrico da 150 CV e uno da 650!

Tento un'ipotesi, per gli elettrotecnici: potrebbe essere legato alla capacità degli elettrici di modulare frequenza-->tensione e quindi forse la potenza in uscita (e il relativo consumo) ad ogni regime di utilizzo?

[TurboGimmo]

8 minuti fa, Marc86 scrive:

Non riesco comunque a capacitarmi della sostanziale parità di consumo tra un motore elettrico da 150 CV e uno da 650!

 

Ma se tanto poi di cavalli ne usi 20...

[Maxwell61]

DIciamo che ci stupiamo perchè siamo abituati alle auto con motore termico. 

Ma il confronto non è del tutto legittimo.

 

C'entra anche il fatto che i motori elettrici sono piuttosto indipendenti dal punto di funzionamento, cosa che i termici, con una vasta gamma di punti di funzionamento come nelle auto, non sono. Potenze molto diverse potrebbero essere considerate come punti di funzionamento diversi. A qualcuno di più esperto di me spiegarlo in termini meno generici. 

 

Quindi aggiungo questa considerazione, confrontando un caso interessante perchè di un sistema che minimizza i problemi dei punti di funzionamento. I 4 cicli (variabilissimi, quindi significativi) WLTP in termico e in elettrico per Prius Plug-in 2023. 

 

SI noti che i sistemi ibridi, nel ciclo basso, migliorano la loro performance perchè non usano esclusivamente il termico. EPPURE nei cicli molto distanti dal loro funzionamento ottimale, un termico ottimizzato e aiutato dall'elettrico, ottiene i suoi peggiori risultati. 

 

Avessimo confrontato un termico puro a un elettrico, il risultato avrebbe mostrato l'ASSURDITA' di far funzionare un motore a ciclo Otto molto lontano dal suo punto di funzionamento ottimale. Ovvero 150 anni di auto a motore termico.

 

 

I cicli 1,2,3,4 sono i Low, Medium, High, Extra-high

 

 

Sicuramente la capacità di essere indipendente dal punto di funzionamento di un motore elettrico è un elemento importante dell'equazione. 

 

E come si vede dal grafico, nemmeno un ibrido aiutato dall'elettrico dovrebbe essere usato per un ciclo di uso se non a partire dal medium. Ovvero usare un PHEV per cicli inferiori al medio.

Edited September 21, 2023 by Maxwell61

[infallibile_GF]

On 20/9/2023 at 20:11, Marc86 scrive:

Un po' di tempo fa ho letto che nelle auto elettriche i consumi sono indipendenti dalla potenza. Mi sono imbattuto oggi in un vecchio articolo di Motor1 (QUI il video) che metteva a confronto i consumi di 6 elettriche a Roma e fuori, su 150 km totali in misto (raccordo, statali, città...), a pari condizioni di utilizzo e i consumi effettivamente sembrano non avere una logica dipendenza dalla potenza.
Tesla Model S (650 CV) consuma praticamente quanto Nissan Leaf (150 CV) cioè intorno ai 19 kWh/100 km. Smart EQ ForTwo (82 CV) consuma addirittura il 15% più di Hyundai Kona (204 CV), cioè 15,1 kWh/100 km vs 13,1.

Nelle elettriche quindi il consumo è davvero così indipendente dalla potenza massima nominale? Sembrerebbe effettivamente essere molto più sensibile alle varie logiche di gestione.

tendenzialmente in un motore elettrico al crescere della potenze, cresce anche il rendimento. Almeno per i classici motori asincroni industriali è così, probabilmente lo è anche per i motori delle auto elettriche

[maxsona]

Quanto gioverebbe in un'auto elettrica un cambio a due velocità sul consumo autostradale? Se non sbaglio abbiamo la Taycan che può fornire qualche risposta