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INTRODUZIONE
L’obiettivo che si prefigge questa Tesi è quello di implementare un modello per la gestione del
powertrain di un veicolo ibrido. Per realizzarlo verrà utilizzato il software Simulink, che permetterà
di modellizzare l’intero sistema di propulsione e di simulare poi il comportamento dell’autoveicolo
nelle piu’ svariate condizioni di guida.
Il modello è stato realizzato nell’ambito di un progetto di collaborazione internazionale tra il Polo
della Mobilità Sostenibile (POMOS), centro nazionale di sperimentazione e innovazione
tecnologica nel settore della mobilità, e il Departamento de Ingegnieria Electrica y de
Computadoras dell’Universidad Nacional del Sur (UNS), università argentina della città di Bahia
Blanca (provincia di Buenos Aires). Il lavoro di ideazione ed implementazione del modello è stato
svolto all’interno dei laboratori del POMOS di Cisterna di Latina (LT). La successiva fase di
lavoro, dedicata all’evoluzione e alla validazione del modello stesso, nonchè alla realizzazione di
una serie di simulazioni su veicoli realmente esistenti ed in fase di progetto, è stata effettuata in
Argentina nella già citata Università del Sur di Bahia Blanca.
La Tesi si articola attraverso le seguenti parti:
- creazione del modello Simulink per la gestione del powertrain;
- validazione attraverso delle simulazioni su veicoli ibridi ipotetici;
- evoluzione ed ottimizzazione del modello;
- simulazione su un veicolo ibrido reale;
- utilizzazione del modello per veicoli in fase di progettazione.
Lo studio inizia con una completa trattazione su ciò che rappresenta oggi il veicolo ibrido, sulla sua
evoluzione e sulla tecnologia che lo caratterizza, senza perdere di vista la problematica ambientale
ed energetica sul fronte della mobilità sostenibile.
Nel secondo capitolo si analizzano varie tipologie di strategie di controllo del powertrain, utili per
iniziare ad inquadrare i possibili differenti approcci al problema che intendiamo risolvere con il
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nostro modello. Tale scopo è tenuto ben a mente anche nel capitolo successivo, dove viene
introdotto e spiegato il software con il quale il modello verrà realizzato: Simulink.
Dal capitolo quattro si inizia ad entrare nello specifico del lavoro svolto, presentando il modello
implementato ed analizzandone nel dettaglio tutte le componenti. Vengono inoltre introdotti i
principi per poterlo utilizzare per la simulazione e presentate alcune possibili ed eventuali
modifiche. La validazione e l’evoluzione di quanto realizzato vengono presentate nel quinto
capitolo, grazie all’inserimento di una serie di dati relativi ad un auto ibrida realistica in grado di
poter garantire una prima serie di simulazioni di base. L’evoluzione del modello è ottenuta con delle
modifiche da noi realizzate nei laboratori argentini, che ci permettono di ottenere un modello
congiunto tra quello del POMOS e quello dell’UNS, e viene poi sfruttata per realizzare altre
simulazioni standard per la validazione, su un veicolo ibrido ottenuto da dati realistici. Tali
simulazioni dimostrano il maggiore dettaglio offerto dall’integrazione di due modelli provenienti da
due differenti università.
Nel capitolo sei ci si occupa invece di simulare, sia attraverso il modello di base che attraverso
quello congiunto, un veicolo ibrido reale e un veicolo attualmente in fase di progettazione.
Entrambi i veicoli verranno simulati su due differenti cicli cittadini, uno urbano ed uno ad alta
velocità. Vengono dunque presentate in questo capitolo le simulazioni vere e proprie, realizzate
sulla Bizzarrini P538 Eco Targa, auto sportiva a basso consumo che sfrutta la doppia propulsione,
elettrica e termica.
Questi sono i punti focali di quanto verrà presentato nel nostro lavoro.
Capitolo 1 Problematiche ambientali ed energetiche e sviluppo dei veicoli ibridi
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Capitolo 1
Problematiche ambientali ed energetiche e
sviluppo dei veicoli ibridi
La mobilità sostenibile è stata introdotta in Italia con il Decreto Interministeriale Mobilità
Sostenibile nelle Aree Urbane del 27/03/1998. Tale regolamentazione ha come fine ultimo quello di
garantire un sistema di mobilità urbana che sia in grado di conciliare il diritto alla mobilità con
l’esigenza di ridurre l’inquinamento e gli altri aspetti colpevoli di un costo sociale che grava su tutta
la società. Il risultato principale ottenuto dalla ricerca di questo “compromesso” è senza dubbio dato
dall’auto elettrica, un veicolo che possiede un motore elettrico e che utilizza l'energia chimica che
viene immagazzinata in un "serbatoio" energetico costituito da una o più batterie ricaricabili.
I veicoli elettrici a batteria, noti come BEV, utilizzano motori elettrici in sostituzione, o in aggiunta,
al motore a combustione interna. Nel secondo caso, ovvero l’utilizzazione sia di motori elettrici che
di motori a combustione interna, si parla di veicoli ibridi. Dunque per veicolo ibrido si intende un
veicolo in cui al sistema di propulsione tradizionale, quello solitamente chiamato termico, si
affianca un sistema di propulsione diverso, che è normalmente un sistema elettrico. Lo scopo di
questi due sistemi di propulsione è quello di entrare in simbiosi tra di loro e collaborare.
Le attuali auto ibride altro non sono che dei veicoli termici assistiti dall’elettrico. Tale assistenza è
necessaria a causa della scarsa efficienza del motore termico, che ad esempio in casi di utilizzo in
città a motore freddo, o con continue accelerazioni, può essere anche inferiore al 10%. Il motore
elettrico aiuta invece il motore termico a lavorare a regimi di massima efficienza, garantendo
consumi bassi ed emissioni minime. I vantaggi dati dal motore elettrico sono molteplici, infatti oltre
a garantire zero emissioni locali, e soddisfare dunque l’esigenza ecologica, grazie alla elevata
coppia prodotta si possono avere anche delle ottime prestazioni, in alcuni casi addirittura superiori a
quelle dei veicoli termici. Anche in termini di manutenzione, un motore elettrico ha una durata dieci
volte superiore a quella di un motore termico, poiché avendo molte meno parti in movimento esige
meno sistemi di raffreddamento e ha quindi molte meno parti che si possono rompere, garantendo
Capitolo 1 Problematiche ambientali ed energetiche e sviluppo dei veicoli ibridi
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una manutenzione molto piu’ semplice. Altri vantaggi ottenibili con un veicolo elettrico sono quelli
di avere motori più silenziosi rispetto a quelli a combustione interna e, soprattutto, di non produrre
fumi nocivi. Ovviamente un veicolo elettrico presenta anche degli svantaggi, quali possono essere
ad esempio il costo attuale rispetto alle macchine termiche di pari categoria, l’assenza di
infrastrutture di ricarica e la scarsa autonomia. Un altro grande problema è quello dato dal tempo di
ricarica che nelle auto elettriche di vecchia generazione, ovvero quelle con accumulatori al piombo,
poteva essere anche superiore anche alle 6-8 ore. Attualmente invece, grazie all’evoluzione delle
tecnologie dei sistemi di accumulo, si possono avere anche dei veicoli di classe berlina sperimentali
caricabili nell’ordine dei minuti.
I veicoli elettrici hanno dunque complessivamente una maggiore efficienza energetica rispetto a
quasi tutti i motori a combustione interna e, complessivamente, producono un inquinamento
minimo se riforniti con energia prodotta da fonti rinnovabili. Inoltre, riducendo la dipendenza dal
petrolio, potrebbero rallentare il riscaldamento globale (attenuando l'effetto serra).
1.1 La necessità dei veicoli ibridi
Fin dalle prime realizzazioni pratiche del concetto di automobile, ingegneri e designers hanno
sempre cercato di rendere i veicoli piu’ efficienti risparmiando sul consumo di carburante, cercando
cioè il giusto equilibrio tra le prestazioni del motore e il suo nutriente principale, la benzina.
Attualmente è proprio il carburante a rappresentare il problema principale legato alla mobilità,
infatti il motore a combustione interna è una grande, se non la piu’ grande, fonte di inquinamento
ambientale, ed inoltre il costo della benzina è in continuo aumento, giorno dopo giorno.
Tali problematiche hanno portato i tecnici a sviluppare per i veicoli delle trazioni alternative piu’
economiche e rispettose dell’ambiente, consentendo la nascita dell’automobile ibrida. Questo è
stato un grande risultato dal momento che la vettura ibrida, rispetto ai veicoli non ibridi, permette
un risparmio sui costi del carburante grazie ad una maggiore efficienza e ad un tasso di consumo di
carburante piu’ basso.
Le auto ibride operano in dual mode e una volta che il motore a benzina ha permesso al veicolo di
prendere velocità, il motore elettrico, alimentato da batterie, ne prende il posto. Il più grande
vantaggio per l'auto ibrida è la riduzione dell’inquinamento ambientale grazie alle minori emissioni
di anidride carbonica e di altri gas nocivi per la nostra atmosfera.
Capitolo 1 Problematiche ambientali ed energetiche e sviluppo dei veicoli ibridi
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Oltre al fondamentale vantaggio ecologico, le auto ibride hanno altri importanti aspetti positivi
grazie ad alcune caratteristiche davvero uniche. Tra queste ricordiamo il fatto che un’auto ibrida è
infatti costruita utilizzando materiali piu’ leggeri rispetto all’automobilistica tradizionale, cosa che
permette un risparmio di energia per “spingere” il veicolo, e che queste auto hanno spesso una
forma piu’ aerodinamica, che consente un aumento dell'efficienza energetica.
In conclusione, il futuro delle automobili sembra davvero essere orientato verso la vettura ibrida,
anche perchè l'acquisto di un veicolo ibrido permette non solo di risparmiare denaro, ma anche di
assumersi una certa responsabilità nei confronti dell’ambiente, per renderlo piu’ sicuro, piu’ pulito e
piu’ verde. Diverse aziende automobilistiche hanno già adottato modelli di auto ibride nel mercato
commerciale e molti altri sono attualmente in via di sviluppo. [1]
Gli aspetti ambientali e il consumo di energie
I veicoli elettrici a batteria, nel momento del loro utilizzo, non producono alcuna emissione
inquinante atmosferica. Per avere un quadro completo sugli aspetti ambientali si deve però
considerare anche la produzione dell’energia elettrica necessaria a ricaricare le batterie. Tale fase
produce infatti a sua volta una forma di inquinamento (causato dalle centrali termoelettriche), anche
se lontano dalle città ed immesso nell’atmosfera attraverso camini di grande altezza che ne
assicurano un’ampia diluizione prima della caduta al suolo. Tuttavia, anche senza tenere conto di
tale diluizione e della possibilità di ricariche notturne con impianti più efficienti e puliti, il
confronto delle emissioni complessive per i diversi tipi di motorizzazione (elettrica, diesel, benzina,
gas) conduce a risultati decisamente favorevoli alla soluzione elettrica (Fig.1,1).
Fig.1,1 Confronto delle emissioni per i diversi tipi di motorizzazione
Capitolo 1 Problematiche ambientali ed energetiche e sviluppo dei veicoli ibridi
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Un altro aspetto ambientale che coinvolge i veicoli elettrici è quello relativo alla produzione delle
batterie e al loro smaltimento. Questo fortunatamente è in realtà un falso problema, infatti anche
nelle ipotesi più ottimistiche, supponiamo ad esempio un milione di questi veicoli in Italia nel breve
termine, la quantità di piombo delle loro batterie resterebbe largamente inferiore a quello
complessivamente contenuto nelle batterie di avviamento dell'attuale parco automobilistico italiano,
quindi non risulterebbe nessun aggravio sostanziale né in termini di produzione né in termini di
smaltimento (l'Italia è tra l'altro uno dei pochi paesi che impone per legge il riciclaggio delle
batterie esauste, attraverso il Consorzio Obbligatorio COBAT). Per di più, nella progettazione di
nuovi veicoli elettrici si sta già facendo ricorso a tipologie diverse di batterie, intrinsecamente più
“pulite”, già da qualche anno in fase di sviluppo.
Fig.1,2 Media delle emissioni di CO2 delle autovetture commercializzate in Italia
La tendenza alla ricerca e allo sviluppo dei veicoli elettrici è figlia dell’esigenza di trovare una
soluzione al problema dei mutamenti climatici del pianeta provocati dall'inquinamento dell'aria a
livello globale (effetto serra), e nello stesso tempo di intervenire efficacemente per ridurre
l'inquinamento atmosferico ed acustico delle città. Questa esigenza ha orientato la comunità
internazionale verso la ricerca di strategie finalizzate ad uno sviluppo sostenibile nel rispetto
dell'ambiente. Secondo il rapporto dell'Agenzia Europea dell'Ambiente sulla mobilità, il traffico è la
fonte più significativa di polveri sottili che costituiscono una grave minaccia per la salute pubblica.
Nella sua adesione al Protocollo di Kyoto del dicembre 1997, l'Italia ha assunto l'impegno di ridurre
gradatamente le emissioni di gas serra introdotte nell'atmosfera sino a portarle, entro l'anno 2012, a
valori inferiori del 6,5% a quelle del 1990. In pratica nell’accordo si tratta di ridurre le emissioni a
120g di CO2 per Km, con misure concernenti la riduzione a 130g/Km della media per le vetture
nuove immatricolate e a 175g/Km per i veicoli commerciali leggeri. L'impegno è particolarmente
gravoso se si considera che dal 1990 ad oggi i livelli di inquinamento sono significativamente
Capitolo 1 Problematiche ambientali ed energetiche e sviluppo dei veicoli ibridi
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aumentati. Una componente dominante dell'inquinamento atmosferico è notoriamente costituita
dalle emissioni dei veicoli a motore ed in particolare di quelli circolanti nell'ambito urbano.
Per questo motivo occorre cambiare la cultura generale in tema di trasporti, in particolare
indirizzando le scelte future verso vettori meno inquinanti, favorire il trasporto pubblico e adottare
formule alternative. Nell'Unione Europea e in Italia il 40% del consumo totale di energia da parte
dei trasporti è dovuto in effetti al trasporto urbano. Allo stato attuale quest'ultimo dipende per il
95% da una singola fonte di energia, il petrolio, che peraltro espone l'intera vita economica ai rischi
del mercato internazionale di tale vettore energetico. Nel caso del petrolio, la crescita rapida e
tumultuosa della produzione dal secolo scorso fino agli anni 70 (7% in più all'anno) è stata
certamente una questione di cose che interagendo tra loro si sono stimolate crescendo sempre di più.
Quando si cominciò ad utilizzare il petrolio come combustibile per motori, cominciarono a nascere
tanti nuovi usi, ognuno dei quali rinforzava altri usi dello stesso. Dal petrolio si faceva l'asfalto per
le strade, il che rendeva possibile usare più macchine, il che rendeva necessario altro petrolio.
D'altra parte, per andare sulle strade asfaltate, ci vogliono gomme e ci si accorse che la gomma si
poteva fare anche dal petrolio. Questo faceva si che ci fossero ancora più macchine, il che
richiedeva più petrolio. Poi qualcuno si è accorto che col petrolio si faceva plastica, i sacchetti del
supermercato, medicinali, fertilizzanti, insetticidi e un milione di altre cose, tutte acceleranti la
produzione di petrolio. La crescita connessa del consumo di petrolio è stata una cosa sotto molti
aspetti apprezzabile e che ha, per esempio, ridotto costantemente i prezzi storici in moneta reale del
petrolio fino al 1973 circa, ovvero fino al tempo della crisi del petrolio. Il problema è, come tutti
sappiamo, che il petrolio si esaurisce gradualmente e a un certo punto l’aumento della domanda si è
scontrato con la limitatezza dell’offerta. Anche il fuoco più intenso deve esaurirsi prima o poi per
mancanza di combustibile e la grande fiammata del petrolio, cominciata verso il 1850, poteva
durare un paio di secoli al massimo. Oggi siamo già davanti all'inizio del declino.
Questa situazione pone le premesse sull'opportunità di diversificare le fonti di energia. L'ambiente
risulta così negativamente soggetto al carico di emissioni derivanti dai veicoli con motore a
scoppio, considerato che in Europa il 30% circa degli spostamenti in auto coprono una distanza
inferiore a 1 km, il 50% inferiore a 3 km e l'80% inferiore a 10 km. In tali condizioni operative il
motore termico non può raggiungere temperature ottimali, risultando quindi inefficiente, con
penalizzazioni in termini di consumi e di emissioni.
La riduzione dell'inquinamento richiede una pluralità di interventi, che vanno dalla
razionalizzazione dei bisogni di mobilità all'introduzione di veicoli e combustibili intrinsecamente
più “puliti”, ad azioni sulla congestione del traffico, favorendo il trasporto pubblico nelle zone di
traffico ad alta intensità ed il trasporto individuale nelle zone in cui il traffico risulta meno
Capitolo 1 Problematiche ambientali ed energetiche e sviluppo dei veicoli ibridi
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concentrato. In questo scenario, ed in linea di principio, l'opzione elettrica si pone quale miglior
soluzione nell'obiettivo di realizzare un sistema di trasporto “pulito” in tutte le sue forme: da quello
pubblico (ferrovie, tram, filovie, metropolitane) a quello individuale (i veicoli elettrici autonomi a
batterie o gli ibridi). L'opzione elettrica presenta in effetti una serie di vantaggi peculiari che la
rendono particolarmente attraente per il traffico cittadino: emissioni nulle, silenziosità, maggiore
efficienza nei tragitti “stop and go”. Appare quindi come la risposta più convincente ai problemi
ambientali tanto a livello globale, quanto al sistema città.
Un’auto elettrica consuma al chilometro la stessa energia di due lampadine da 100 Watt accese per
un’ora, quindi anche ipotizzando nel futuro un’introduzione consistente di veicoli elettrici, si
avrebbe un impatto assai modesto sui consumi energetici e non comporterebbe la costruzione di
nuove centrali. Tali consumi infatti verrebbero assorbiti in prevalenza durante la notte, quando gli
altri carichi elettrici sono modesti e c’è una forte riserva di capacità produttiva che verrebbe così
utilizzata, con favorevoli riflessi sull’economicità del sistema di produzione elettrica.
Il consumo delle vetture elettriche varia circa da 0,11 a 0,23 kWh/km. Considerando un consumo di
5 litri di benzina per 100 km, una vettura a combustione interna consuma circa 0,51 kWh/km.
Tenendo conto del fatto che circa la metà del consumo della vettura elettrica è dovuto a dispersioni
ed al basso rendimento nella ricarica delle batterie, non è impensabile ragionare su un consumo
chilometrico inferiore a 0,1 kWh in un futuro molto prossimo, un consumo neppure ipotizzabile
nelle vetture a combustione interna. Se si considera il sistema globale, includendo l'efficienza
energetica del processo di produzione e della distribuzione al punto di rifornimento, il calcolo
risulta complesso a causa della grande diversità delle fonti prime. Considerando un generatore
elettrico a ciclo combinato ed ipotizzando un rendimento pari a 0,6 nella generazione e 0,75 nella
distribuzione, il consumo chilometrico totale di una vettura elettrica passa a 0,33 kWh/km (riferito
al valore medio tra quelli sopra detti), mentre si può ritenere accettabile un rendimento pari a 0,75
alla produzione e 0,75 alla distribuzione per gli idrocarburi, che comporta un consumo di 0,91
kWh/km per vetture a combustione interna, valore 2,75 volte superiore, fattore che potrebbe
divenire in un futuro assai prossimo superiore a 3.
Per valutare i consumi della tecnologia elettrica sono utili le emissioni di anidride carbonica CO
2
(Fig.1,2). Le emissioni di CO
2
migliorano nei BEV alimentati da fonti sostenibili di produzione
elettrica. Uno studio accurato sull’impatto ambientale è stato fatto dall’Union Producteurs et
Distributeurs Européens d’Electricitè, con l’obiettivo di confrontare le emissioni introdotte
nell’atmosfera dai diversi tipi di veicoli con motore a scoppio con quelle di un veicolo elettrico
inserito nel quadro europeo, cioè un veicolo la cui ricarica viene effettuata con energia elettrica
prodotta “mixando” fonti energetiche primarie analoghe a quelle utilizzate dalla totalità dei paesi
Capitolo 1 Problematiche ambientali ed energetiche e sviluppo dei veicoli ibridi
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dell’Europa occidentale. Lo studio in oggetto si riferisce all’insieme europeo di fonti primarie
ragionevolmente rappresentativo della situazione attuale, composto da fonti rinnovabili, dal
nucleare, dal carbone, dal gas, dalla lignite e dal petrolio. Le conclusioni del lavoro ci portano a dire
che i veicoli elettrici appaiono preferibili in termini di emissioni complessive nell’atmosfera
(Fig.1,1). Soltanto per l’anidride solforosa (SO2) il livello di emissione risulta più alto di quello dei
veicoli termici, ma d’altra parte la naturale evoluzione del sistema elettrico di generazione condurrà
presto a risultati migliori; inoltre a differenza di altri inquinanti, le concentrazioni di SO2 misurate
nelle nostre città sono fortunatamente molto al di sotto dei limiti consentiti. Il quadro
complessivamente favorevole del veicolo elettrico viene ulteriormente avvalorato se si considera
che le emissioni effettive dei vicoli termici nell’uso in città sono spesso sensibilmente più elevate di
quelle che si rilevano nelle condizioni di prova standardizzate, mentre i veicoli elettrici sono molto
meno sensibili sotto questo aspetto.
In conclusione, molti fattori devono essere considerati quando si compara l'impatto totale
sull'ambiente. Il tipo di confronto più esauriente è quello dell'analisi dalla "catena-di-montaggio-
alla-discarica" oppure l'analisi di tutto il tempo di vita. Questa analisi è così esaurientemente
complessiva che considera ogni tipo di consumo energetico, includendo i consumi (ed emissioni)
implicati dalla produzione originale (ed anche della componentistica) e le fonti di carburante e tutti i
consumi (e le emissioni) durante la vita utile del veicolo, includendo l'inquinamento durante la
produzione delle batterie (ad esempio l'estrazione del cadmio comporta un elevato inquinamento da
metalli pesanti) e la sua deposizione in discarica. L'entità dell'inquinamento varia enormemente in
base al tipo di batteria, cosa che rende ancora più difficile fare dei confronti. Ad esempio, è difficile
stabilire se siano peggiori gli effetti ambientali dell'inquinamento da nichel e da cadmio (prodotti
dall'estrazione mineraria, dalla fabbricazione della batteria, dalla discarica con successiva
ossidazione, rottura, infiltrazione e dilavamento) di una batteria NiCd malamente scaricata piuttosto
che i danni all'ambiente causati dall'emissione di idrocarburi e dalla raffinazione del petrolio. Sono
necessarie accurate statistiche su ogni tipo di combustibile fossile e di accumulatore in modo di
poter giudicare gli apporti e le fuoriuscite di inquinanti per giudicare equamente l'impatto
ambientale totale.
Un grande vantaggio dei veicoli BEV rispetto al tempo di vita consiste nel fatto che i primi
utilizzano l’elettricità al posto di combustibili liquidi e qualora l'elettricità fosse generata a partire
da fonte rinnovabile o da nucleare ciò presenterebbe un consistente punto a favore in termini di
inquinamento atmosferico. In ogni caso, se l’elettricità fosse prodotta da combustibili fossili (come
è nella gran parte dei casi), lo sviluppo di sorgenti di energia che non emettano CO
2
sarebbe
comunque necessaria per ridurre l’emissione totale netta dei veicoli elettrici. In ogni caso, l'impatto
Capitolo 1 Problematiche ambientali ed energetiche e sviluppo dei veicoli ibridi
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ambientale della produzione di energia elettrica (emissioni indirette) dipende dal mix della
produzione ed è normalmente più ridotto dell’emissione diretta prodotta dai veicoli a motore
termico.
Stato dell’arte
La cosa indispensabile per poter ottenere una riduzione di consumi e di emissioni è quella di
apportare una forte dose di innovazione, attraverso ricerche ed investimenti per il superamento delle
barriere tecnologiche attuali. Tra le principali novità tecnologiche dell’ultimo decennio si registrano
le estese elettrificazioni del motore e dei sistemi di bordo, oltre all’impiego di nuovi materiali.
Rispetto ai sistemi convenzionali i sistemi ibridi hanno una maggiore efficienza, dovuta al
risparmio energetico che si ottiene con il recupero di energia in frenata. In un veicolo infatti, la
richiesta di energia durante le fasi di marcia a velocità costante dipende dalle resistenze
aerodinamiche e da quella di rotolamento dei pneumatici, mentre la richiesta durante le fasi di
accelerazione dipende anche dall’inerzia del veicolo. L’energia che dal motore arriva alle ruote è
funzione di diversi rendimenti che dipendono dalle caratteristiche del veicolo. Ad esempio nel caso
di un’autovettura di classe media a benzina, l’energia necessaria per le accelerazioni è pari al 35%
dell’energia che arriva alle ruote, nonostante la presenza di un lungo tratto in marcia extraurbana.
Considerando un ciclo composto da sole parti urbane, quasi la metà dell’energia che arriva alle
ruote è necessaria per accelerare e viene quindi, in un veicolo tradizionale, dissipata completamente
durante le successive frenate. Quello che accade in un ibrido è invece una restituzione di energia al
motore in fase di accelerazione pari a circa la metà di quella resa disponibile dalla frenata. Alcune
misurazioni effettuate a bordo di autobus urbani ibridi hanno infatti dato risultati molto buoni: a
fronte di un fabbisogno energetico medio pari a 1,8KWh/Km, il fabbisogno effettivo si riduce a
1,4KWh/Km, cioè il 22% in meno. Questo è probabilmente dovuto alla maggiore severità dei cicli
reali che contengono un piu’ frequente utilizzo del recupero in frenata.
Un altro punto a favore dei veicoli ibridi sotto l’aspetto dell’efficienza è l’ottimizzazione del
rendimento del motore primo. Il consumo specifico di un motore varia al variare della coppia e del
numero di giri, è quindi facilmente intuibile che in città è molto frequente la marcia a potenza
ridotta, ovvero la problematica di consumi specifici molto elevati. L’erogazione di potenza del
generatore dovrebbe porsi al valor medio della potenza del ciclo, lasciando alle batterie il compito
di sopperire ai picchi di potenza positivi (fasi di accelerazione) e negativi (recupero in frenata). Per
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