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About: QUALCHE DOMANDA SULLE MOTO ELETTRICHE

E’ naturale che chi non è del settore senta il bisogno di fare alcune domande sul tema a chi ha già potuto approfondire le conoscenze in questo campo. A cosa serve il Controller ? E’ il dispositivo che gestisce l’erogazione di energia dalla batteria verso il motore e quindi “controlla” la forza di spinta del motore. Si potrebbe paragonare al carburatore o all’iniezione delle moto a benzina. Esso legge la richiesta di potenza che fa il pilota ruotando l’acceleratore e di conseguenza “modula” la corrente elettrica e la tensione che fornisce al motore. Generalmente i controller di una certa potenza sono ampiamente programmabili con un personal computer. Con questo strumento si può cambiare il carattere del motore, e quindi la sua destinazione d’uso, in soli 2 minuti. Tra le altre cose si può limitare a piacere la potenza erogata, oppure la velocità di risposta all’acceleratore ( o sensibilità o reattività), spostare più in alto o più in basso la coppia motrice. Non c’è pericolo di prendere la scossa vista la potenza elevata in gioco? Normalmente è una cosa che non si verifica usando un veicolo elettrico. Tutti gli elementi dell’impianto vengono isolati totalmente dall’ambiente esterno. Il pericolo di prendere la scossa esiste quando si lavora sull’impianto. Toccando i collegamenti elettrici o i terminali della batteria in effetti esiste questa possibilità. Si sconsiglia perciò di mettere le mani sulla parte elettrica se non si è sufficientemente esperti. La tensione elettrica (che si misura in “volt”) è sufficientemente bassa da poterla sopportare, ma la corrente che sprigiona una batteria può essere molto alta perciò potenzialmente molto pericolosa. Effetti più gravi ci potrebbero essere in condizioni particolari come ad esempio se tocchiamo le parti soggette a tensione con le mani bagnate oppure se abbiamo dei problemi cardiaci. Comunque nelle normative di sicurezza, le tensioni sotto i 75 volts vengono classificate come basse tensioni, ed i vincoli per la sicurezza sono minori rispetto a quelli per le apparecchiature elettriche usate nelle abitazioni di ognuno di noi. In genere i veicoli elettrici hanno impianti con doppio isolamento elettrico, ed è da notare che a moto ferma, anche se il veicolo è “acceso”, non c’è nessuna tensione applicata al motore. Quanta corrente si consuma durante la ricarica della batteria? Possiamo fare un piccolo esempio. La ricarica completa di una batteria da 37V che abbia una capacità di 45Ah, e quindi contiene 1,6KW/h di energia, consuma, a causa del rendimento del caricabatterie, circa il 10-15% in più (circa 1,8 KW/h) cioè quanto una lampadina da 100 watt accesa per 18 ore. Con meno di 30 centesimi possiamo “fare il pieno”. Occorre scaricare completamente la batteria prima di metterla in carica? Se la batteria è a base di Litio può essere ricaricata in qualsiasi momento, anche se si dispone ancora di autonomia. Il tempo di carica, in questo caso sarà proporzionalmente inferiore. E’ dannoso per la vita della batteria fare eventuali cadute? Essa non risente di eventuali urti o cadute normali che non deformino di molto il suo contenitore. Inclinando troppo la moto fuoriesce qualcosa o si danneggia la batteria? Può essere posizionata in qualsiasi senso e la batteria non ne risente minimamente. Si può trasportare la moto sdraiata in un furgone o parcheggiarla sdraiandola per terra come fosse una bicicletta. Che tipo di batteria è meglio usare per trazione elettrica? Un grosso passo avanti è stato fatto con l’introduzione delle batterie “LiPo” e cioè ai Polimeri di Litio. Queste batterie consentono di poter utilizzare correnti di carica e scarica molto alte ed erogare flussi di corrente sempre uguali per tutto l'arco dell'autonomia. Il lato negativo è l’alto costo delle batterie in quanto il Litio usato per la loro costruzione non è un elemento molto diffuso sulla terra e la tecnologia costruttiva è ancora nuova. Per il costo di queste batterie va considerato anche il fatto che quelle di alta capacità vengono costruite ancora in modo artigianale e senza uno standard dimensionale come quelle piccole (tipo AAA, AA, R6, ecc). Come si comporta la batteria al Litio d’inverno con le basse temperature? Non teme il gelo, riesce a sopportare temperature estreme (fino a -20 gradi). Naturalmente come tutte le batterie diminuirà il rendimento, cioè erogherà meno corrente del solito e noi ci potremo accorgere perché il motore avrà una minore potenza massima. Il freddo influisce molto anche sull’autonomia del veicolo. Per l’uso invernale è consigliabile l’uso di un “riscaldatore” che mantenga la temperatura della batteria sopra i 18-20°C. Anche se la temperatura esterna è molto sotto lo zero, dopo pochi minuti di utilizzo gli elementi della batteria si riscaldano mantenendola “in temperatura”. Occorre seguire con particolare cura la carica della batteria? I blocchi elettronici interni (BMS), per la salvaguardia della batteria consentono di utilizzarla al meglio pur non essendo esperti del settore. E’ molto importante utilizzare un caricabatteria specifico per il tipo di batteria usata, perché le batterie al Litio devono essere caricate con un metodo completamente differente dalle altre. Ho sentito dire che alcune batterie al Litio hanno la tendenza ad esplodere , e vero? Tutte le batterie, anche quelle delle nostre auto, in determinate condizioni possono esplodere. Il caso estremo di esplosione e incendio delle batterie agli “Ioni di Litio” si verifica in caso di uso improprio o accidentale e solamente quando esse sono prive di circuiti elettronici di controllo. Tipico potrebbe essere il cortocircuito provocato appoggiando un utensile metallico contemporaneamente sopra i due poli della batteria dopo averla aperta, oppure perforando uno degli elementi della batteria con un punteruolo o un cacciavite. Un cortocircuito così drastico può provocare esplosione solo se continuato nel tempo per molti minuti. Infatti la batteria è in grado di erogare una quantità di corrente altissima, riscaldandosi molto fino a che le sostanze interne non passano istantaneamente allo stato gassoso creando l’esplosione. Contrariamente alle batterie delle auto o dei camion, le batterie al Litio hanno un circuito di controllo interno (BMS) che “interrompe” il collegamento verso l’esterno quando la temperatura interna diventa troppo alta, scongiurando perciò il pericolo di esplosioni. Esistono batterie a base di Litio con diverse tecnologie, e proprio sul fronte della sicurezza, si stanno evolvendo in più direzioni. I tipi più conosciuti sono: - Le batterie agli "Ioni di Litio" classiche, vengono realizzate contenendo il litio all'interno di una sostanza organica potenzialmente infiammabile e all'interno di un involucro metallico. Per ritardare il sopravvento di queste condizioni critiche, viene utilizzato un apposito additivo “ritardante” che aumenta la “stabilità” della batteria. Il ritardante diminuisce un po’ la potenza della batteria perciò viene eseguito un dosaggio appropriato a seconda del risultato che vi vuole ottenere. - Le batterie ai "Polimeri di Litio" hanno il sale di litio contenuto all'interno di un polimero solido o gel, caratterizzato da una scarsa infiammabilità e da una conseguente minore pericolosità. Le batterie ai polimeri di litio hanno inoltre un incremento di densità di energia del 20% circa a parità di dimensioni rispetto alle batterie agli ioni. Queste sono le batterie più sicure e non inquinanti. - Le batterie la Ferro-Fosfato (LiFePO4) che sono oggi le più diffuse nell’autotrazione perché più economiche e resistenti agli abusi. Sono altrettanto non inquinanti ma pesanti il doppio delle Lipo, anche se rimangono molto più leggere di quelle al piombo. D’accordo che usando moto elettriche non inquino…ma quando butto la batteria non inquino? Molto meno di quello che si fa con le batterie tradizionali delle auto. Lo smaltimento delle celle LiPo é molto semplice, basta “scaricarle completamente, disassemblarle dal pacco batteria separando le celle che lo compongono, bucare l'involucro di alluminio, immergerle in acqua salata per qualche ora, e quindi si possono aprire separando i materiali da riciclare come normale spazzatura differenziata. Comunque è sempre consigliabile rivolgersi agli enti preposti allo smaltimento. La ricarica della batteria non si potrebbe fare con celle fotovoltaiche? Certo, se pensiamo di fare una ricarica assolutamente ecologica questa è l’unica soluzione! Per prima cosa dobbiamo accettare di fermare la moto per tutto il tempo della ricarica che sarà più lunga di quella tradizionale, oppure di avere una seconda batteria che mettiamo in carica al mattino mentre siamo in giro usando la prima batteria. Purtroppo le celle fotovoltaiche non danno energia di notte ma solo con la luce del sole. Per seconda cosa dobbiamo accettare di spendere una discreta cifra per l’acquisto del sistema fotovoltaico. Il sistema fotovoltaico da usare, dovrebbe essere in grado di erogare almeno 1,5 kw/h che si potrebbe ottenere cosi: Il sole irradia, nelle giornate serene, circa 1kw di energia su ogni metro quadrato di terreno. Le celle fotovoltaiche comuni hanno un rendimento bassissimo, mediamente del 12 – 13% quindi avendo a disposizione un metro quadro di celle, al massimo potremo recuperare 130 watts . Con queste condizioni la ricarica completa durerebbe circa 11,5 ore. Se ad esempio volessi sfruttare buona parte dello spazio del balcone di casa mia istallando 2 mq di celle, riuscirei a ricaricare le batterie della mia moto elettrica in 5,8 ore Il nostro programma ideale per una felice ed assolata giornata d’estate potrebbe essere: – Girare tutta la mattina in pista o sui sentieri e rientrare a casa almeno per le due del pomeriggio. – Al rientro mettere in carica la batteria coi nostri 2 pannelli fotovoltaici (2mq) fino alle otto di sera, ed avere la moto pronta per il giorno dopo, già prima di andare a letto. Questi sono conti molto approssimativi ma gli ordini di grandezza sono proprio questi, bisogna solo considerare che non sempre il cielo è sereno, quindi la potenza erogata può scendere anche di molto. C’è anche da considerare la piccola perdita di energia nelle trasformazioni dalle celle fotovoltaiche alla batteria. Date le dimensioni fisiche abbastanza contenute di una moto, non è possibile utilizzare più di 1 mq di spazio per eventuali celle fotovoltaiche “a bordo”. Inoltre il loro peso e la loro fragilità sono ancora troppo alti per pensare di istallare su una moto da fuoristrada un sistema di ricarica “solare”. L’energia accumulata in una batteria è limitata, ma quanta ne serve per fare una giornata in moto? Per prima cosa dobbiamo capire meglio per quanto tempo teniamo la moto in movimento e quanti Km percorriamo quando facciamo una giornata di enduro con gli amici. Per rispondere a questa curiosità abbiamo registrato i dati del nostro ultimo giro nel piacentino coi soliti amici: Chilometri totali percorsi: 95 Velocità media (Km/h) : 34 Partenza alle: 10:20 Arrivo alle: 16:50 Ore di sosta per pranzo: 2 Tempo totale impiegato: 6,5 ore Tempo totale in movimento: 2,48 ore Alla velocità media di 34Km/h il consumo della mia moto elettrica è di 37Wh/Km perciò per fare i 95Km percorsi servono: 37 x 95 = 3,515kW/h di energia. Utilizzando un sistema di recupero energia in frenata ed in discesa (che ricarica la batteria per circa il 10% ), anche una batteria da 3,3kW/h sarebbe stata sufficiente a completare il giro. Per questo giro abbiamo dovuto fare rifornimento alle moto a benzina, per essere sicuri di non rimanere per strada! Queste sono valutazioni molto approssimative perché nella trazione elettrica l’autonomia è influenzata dalla velocità e dal fondo, in percentuale molto maggiore rispetto ai veicoli tradizionali. La spiegazione di questo fenomeno risiede nel rapporto tra l’energia consumata e quella effettivamente necessaria al movimento. E cioè: Nei motori endotermici, il rendimento del veicolo è tra il 25 ed il 30% quindi se per fare il giro abbiamo bisogno per ipotesi di 2,5 kW/h netti alla ruota, allora servono almeno 8,333kW/h di energia sotto forma di benzina. Tutto questo spreco di energia è distribuito in vari settori del veicolo, dallo scoppio che trasforma l’energia in calore che in parte si disperde, agli attriti di tutti gli organi in movimento che soprattutto sui 4T sono veramente tanti, alla forza delle molle delle valvole da vincere e dalla forza usata nella fase di compressione dei gas. Come si vede l’energia che viene usata per far muovere il veicolo è una piccola percentuale di quella totale consumata. Ora aumentando anche del 50% questa piccola percentuale, il conto totale dell’energia consumata cambierà di molto poco. Solo il 15%. L’elettrico invece ha un rendimento vicino all’ 80% perciò gli servono solo 3,0kW/h. Ma la richiesta di energia aumenterà del 41% rispetto a quella contenuta nella batteria! Se immaginiamo che a causa di un fondo molto fangoso o sabbioso la quantità di energia richiesta per spostarsi sia aumentata di 1kW/h, vedremo che alla moto elettrica serviranno 4,2kW/h di energia alla batteria. In pratica nell’esempio sopra avremmo fatto solo 73Km di strada. I 22Km di differenza tra le due situazioni sono ininfluenti quando l’autonomia del mezzo supera di molto il tragitto da fare. Sono da tenere bene in considerazione invece quando il tragitto si avvicina all’autonomia del veicolo. Come fa una batteria da 2 o 3 Kw/h a dare la potenza necessaria ad un motore da 14 Kw ? Dato che l’energia è definita come la potenza moltiplicata per il tempo in cui viene applicata (Energia = Potenza x Tempo) Se ad una batteria facciamo erogare 2 Kw di potenza per la durata di un’ora (e cioè 2 Kw/h di energia), essa non sarà in grado fornire 14 Kw di potenza al motore, per un’ora intera! Ma sarà in grado di fornire 14 Kw di potenza per un massimo di 8,5 minuti (14 Kw di potenza per 8,5 minuti corrisponde ad una energia di 1,99 Kw/h ) Nella pratica difficilmente verrà richiesta una energia così alta per un’ora intera. Qualsiasi viaggio o corsa in moto sono composti da momenti diversi in cui si accelera, si decelera, si parzializza, si apre tutto, si procede con un filino di acceleratore e così via. Sarà la somma di tutte le energie richieste in ognuno di questi momenti che determinerà il momento in cui la batteria sarà scarica. Per rendere meglio l’idea di quanta energia si consuma, facciamo degli esempi a velocità costante: Per muovere un veicolo come una piccola moto, alla velocità media costante di 40 Km/h occorre circa 1,5 Kw di potenza, in questo caso la batteria in questione ci darebbe l’energia necessaria per 1,5 ore di movimento. Su un sentierino o una mulattiera stretti e tortuosi, è difficile avere la possibilità di tenere una velocità di 40 Km/h per tutta la sua lunghezza, forse 20 Km/h sarebbe una velocità più realistica; e per andare a questa velocità abbiamo bisogno di poco più di 0,8 Kw di potenza . Ipotizzando di poter tenere costante questa velocità, la batteria ci permetterebbe un’autonomia di 2,5 ore circa. Perché sui mezzi a trazione elettrica non si usa il cambio e la frizione? Il motore elettrico non ha bisogno di girare al minimo come i motori a combustione interna, perciò non serve una frizione o un cambio in folle quando ci si ferma. Data la notevole coppia erogata dai motori elettrici, non serve avere dei rapporti corti per le partenze o per la marcia in salita. Inoltre essi possono raggiungere regimi di rotazione sufficientemente alti che corrispondono a velocità di punta accettabili per l’uso a cui sono stati destinati fino ad oggi questi mezzi. Consideriamo poi che un motore elettrico di tipo commerciale, in genere, ha un rendimento che va da 90 a 95%, sotto un carico intermedio. L’aggiunta di qualsiasi dispositivo meccanico comporta una perdita di energia. Nei veicoli elettrici l’energia a disposizione è limitata, perciò bisogna evitarne gli sprechi. Il rendimento meccanico di una coppia di ingranaggi è del 97-98% perciò su una trasmissione con frizione e cambio classici, ci sono 2 coppie di ingranaggi che trasmettono il moto (albero-frizione + coppia ingranaggi del cambio), ma ci sono altre 4 o 5 coppie di ingranaggi che girano a vuoto. Si perderebbe più del 5- 6% di energia senza contare gli attriti aggiuntivi dei cuscinetti e dell’olio di lubrificazione (altri 2%?). Meglio un motore col 90% di rendimento e trasmissione diretta piuttosto che un motore col 96% di rendimento ma con una frizione e cambio che fanno perdere il 6-8% di energia. Altro discorso invece se si guarda solo al feeling di guida. La perdita di energia causata dall’uso del cambio potrebbe essere in parte compensata tenendo il motore al numero di giri che corrisponde al migliore rendimento (giri alti e poco acceleratore). In queste condizioni la corrente che attraversa gli avvolgimenti del motore è relativamente più bassa e quindi anche il calore sviluppato è minimo. Meno energia dissipata in calore corrisponde ad un rendimento più alto. Se in un percorso ci sono tante salite ripide, non diminuisce l’autonomia? Dopo ogni salita c’è una discesa. In un “viaggio” tanto lungo da dover valutare se è sufficiente l’autonomia, e parliamo di distanze superiori ai 50-60Km, ci possono essere molte salite, ma anche molte discese. Tralasciando i tratti in pianura, in cui valgono i computi energetici descritti sopra, è evidente che in salita si consuma più energia. Però è altrettanto evidente che nelle discese il consumo di energia è quasi nullo, o addirittura si recupera energia. Questo compensa quella usata in più nella salita precedente. Una prova di ciò può essere fatta da chiunque, ad esempio usando la propria l’auto. Avendo un misuratore di consumi, è sufficiente, in assenza di traffico, usare l’auto in montagna e misurare il consumo in un viaggio andata e ritorno di almeno 50Km totali. Vedrete che il consumo totale è quasi uguale a quello misurato su un percorso della stessa lunghezza, ma in pianura. Nei veicoli elettrici, nelle discese e nelle frenate, in molti casi si può recuperare parte dell’energia ricaricando la batteria invece di usare il freno. Non si potrebbe recuperare l’energia sviluppata durante una frenata oppure una discesa, per ricaricare la batteria? Certamente. Basta istallare sul mezzo elettrico, se non è già previsto, un piccolo circuito di recupero energia. Se è ben fatto ed usato regolarmente, questo circuito, può essere usato come “freno-motore” per rallentare la corsa quando si rilascia l’acceleratore, oppure essere usato come freno vero e proprio con la possibilità di dosare la frenata, senza sforzo, e senza il pericolo di bloccaggio della ruota, come nei sistemi ABS delle auto. La quantità di energia che torna alla batteria nelle brevi frenate è modesta, ma quella che si recupera nelle discese lunghe e ripide è notevole. Se ne consiglia l’uso in città, in montagna e nell’enduro/motocross.

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Futures

Le batterie utilizzate sono tre e collegate in serie per avere una tensione nominale di 74 volts. Sono state progettate da ROBO e sono fornite anche di elettronica di controllo (BMS) che ne gestiscono il funzionamento. Diverse altre soluzioni la distinguono dalle altre elettriche, come il commutatore sul manubrio che permette di scegliere quale “velocità” usare, la chinghietta di sicurezza che spegne la moto in caso di caduta ed infine tutto l'impianto elettrico a tenuta stagna. Non avendo un cambio ed una frizione da manovrare, puoi concentrarti meglio sulle traiettorie migliorando di molto la precisione di guida perchè con l'elettrica non puoi sbagliare marcia, sfollare, spegnere il motore e combinare i soliti pasticci, anche volendo. Il motore è sempre in coppia! “Il silenzio era rotto solo dal leggero sibilo delle nostre moto e dalle foglie e rami secchi che si rompevano sotto le ruote. Quelli sono momenti in cui uno si sente in armonia con l'universo. Immersi nel silenzio della campagna e con le case a due passi, si può fare motocross tutto il giorno senza dare fastidio a nessuno.” nucciosan Conosciamo tutti i problemi legati alla circolazione fuoristrada con mezzi a motore. La tecnologia che ci permette questo sport è molto evoluta. Le moto sono sempre più potenti, più maneggevoli, più care e più bisognose di manutenzione. Purtroppo sono sempre inquinanti, distruttive e rumorose! Quindi il problema resterà sempre? La trazione elettrica non è la soluzione definitiva a tutto, però in molte situazioni lo è già oggi. Il limite principale che ha frenato fino ad oggi la diffusione della propulsione elettrica è stato quello della durata degli accumulatori che forniscono l’energia elettrica. Le batterie della STONE hanno una “energia specifica” di 200Wh/Kg che corrisponde ad un’autonomia di 5 Km ogni Kg di peso . Dimensionando a seconda delle necessità la batteria, diventa facile costruire una moto da cross/enduro che con un peso sotto gli 100Kg fornisca una potenza di 45HP oppure, con un peso leggermente superiore permetta di girare per 3-4 ore senza nessun bisogno di ricarica. Queste sono prestazioni che alcuni casi superano quelle delle moto a benzina. Immaginate una moto senza serbatoio ne' benzina, senza radiatore senza scarico, senza filtro dell'aria e dell'olio, senza olio da cambiare e riciclare, senza avviamento, senza tubo di scarico e quindi senza alcun rumore. Senza emissioni inquinanti e senza rumori molesti. Ed ancora senza costose e frequenti manutenzioni, perché la manutenzione è ridotta alla sola catena e gomme. Anche in altri continenti ne sono convinti: “Electric Vehicles use NO gas, and have NO exhaust, which means NO emissions. That's right, NO smoke, NO fumes, and NO pollution. These vehicles are also quite which means NO noise pollution. Another advantage of pure electric vehicles is that they have much lower maintenance. There are No Oil changes, NO filters to change and NO carburetor to clean. There are NO starters to kick or engage and there is NO warm up required, just turn the key on and they are ready to ride.” ElectricMotorsports.com “I have seen battery performance quadrupled and motor efficiency doubled in the past 15 years. At the rate things are progressing, I predict that in the near future, gas bikes will be relegated to racing in vintage classes because they won't compete with modern electrics. Racing improves the breed. We thrive in competition!” Ely Schless Electric Moto Corp. “Best of all, the Electric motor opens up all kinds of riding opportunities where noise is a problem. Get on a Zero and silently cruise through the outdoors landing killer stump-jumps and catching wildlife in its natural, undisturbed, awesome surroundings”. Zeromotorcicles.com

Anche in altri continenti ne sono convinti:

Anche in altri continenti ne sono convinti: “Electric Vehicles use NO gas, and have NO exhaust, which means NO emissions. That's right, NO smoke, NO fumes, and NO pollution. These vehicles are also quite which means NO noise pollution. Another advantage of pure electric vehicles is that they have much lower maintenance. There are No Oil changes, NO filters to change and NO carburetor to clean. There are NO starters to kick or engage and there is NO warm up required, just turn the key on and they are ready to ride.” ElectricMotorsports.com “I have seen battery performance quadrupled and motor efficiency doubled in the past 15 years. At the rate things are progressing, I predict that in the near future, gas bikes will be relegated to racing in vintage classes because they won't compete with modern electrics. Racing improves the breed. We thrive in competition!” Ely Schless Electric Moto Corp. “Best of all, the Electric motor opens up all kinds of riding opportunities where noise is a problem. Get on a Zero and silently cruise through the outdoors landing killer stump-jumps and catching wildlife in its natural, undisturbed, awesome surroundings”. Zeromotorcicles.com

Dove mettiamo la leva del freno posteriore.

Sulle moto elettriche molti costruttori adottano la soluzione della leva del freno posteriore sul manubrio. Sicuramente è scelta ovvia di chi usa prevalentemente la bicicletta e non la moto. Su questo, credo che ognuno abbia le proprie preferenze, ma per capire meglio quale è la vera differenza in fatto di prestazioni abbiamo fatto delle prove comparative tra le due soluzioni. Visto che chi non è un motociclista ed usa prevalentemente la bici si troverà più a suo agio con la leva al manubrio, limitiamo la nostra analisi alle reazioni dei motociclisti “puri”. Partiamo dal presupposto che chi usa la moto elettrica sia un motociclista che usa raramente la bicicletta. Questo tipo di persone preferisce la leva sotto il piede destro (è questione di abitudine). Però ci sono situazioni e percorsi che, oggettivamente, avvantaggiano chi usa la leva al manubrio. Ad esempio i sentierini nel bosco, che fanno lo slalom in mezzo alle piante, quei sentierini stretti e pieni di curve a pochissimi metri una dall'altra richiedono una guida con cambi di direzione velocissimi. In questo frangente ho notato che la soluzione del comando del freno posteriore sul manubrio, al posto occupato normalmente dalla frizione, è veramente valida. A parte che bisogna farci l'abitudine, è ovvio, ma nel sentierino stretto con curvini a due tre metri una dall'altro, si può gestire meglio il cambio di direzione spostando in avanti la gamba destra senza essere costretti ad alzare il piede destro per frenare. Si può frenare e fare perno sul piede destro contemporaneamente. Il ritmo e la velocità di esecuzione aumenta notevolmente. Ci sono altri frangenti in cui la leva al manubrio è una manna dal cielo, immaginate di averla a disposizione dei tratti di enduro estremo e in tutte quelle situazioni in cui si è costretti a mettere giù il piede destro. Sui percorsi più veloci invece, come nel cross, per un motociclista “puro”, il pedale sotto il piede destro è la cosa migliore, non c’è dubbio.

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News

28 Mar 2014

Test Soloenduro con Fausto Scovolo

L’appuntamento è nella piazza del paese; puntuale vedo arrivare Enzo e dietro di lui un auto con carrello che trasporta una moto bianca.


Lì ho il piacere di conoscere Roberto Bolletta, progettista e Nuccio Santandrea sviluppatore elettronico. La guardo stranito con le mani appoggiate ai fianchi e se devo essere sincero mi viene da pensare: “Ma che cavolo mi fanno provare!”


Il mio scetticismo si può quasi toccare e questo l’hanno notato benissimo anche Roberto e Nuccio, ma credo che a sguardi strani loro siano abituati, visto che ridacchiano mentre Roberto mi spiega come usarla.


Partiamo dalle sensazioni visive: ad un primo impatto la cosa che si nota subito è motore e batteria. La guardi e storci il naso, e tra te e te dici: “Che roba è?!”. Per il resto è una normalissima moto da cross ed essendo un prototipo non ha colorazioni accattivanti o altri fronzoli aggiunti.


Impressioni di guida: salgo in sella ed essendo all’apparenza come una qualsiasi moto, subito viene istintivo cercare il cambio a pedale e la frizione, ma a questo punto ti assale un attimo di sconforto. Il cambio non c’è e la leva frizione, pur essendoci, non serve a quello. La domanda viene spontanea: “A che serve una cosa che non serve?”. Roberto mi dice che azionandola da fermo o a bassi regimi non fa nulla, ma se l’adopero in piena velocità da un ulteriore spinta al motore, tipo booster, un turbo diciamo.


Poche spiegazioni per illustrarmi il contatto batteria e sistema d’arresto, poi si parte.


Un leggero giro di manopola e sssssssssss la moto schizza via subito.


Apro il gas e la spinta si fa sentire, apro di botto e si impenna. Che cosa strana non sentire la coppia del motore che urla in accelerazione e mi viene da sorridere! Ci metto un paio di giri per orientarmi con i comandi, ma più strada faccio e più prendo confidenza con grande divertimento, quasi, come posso dire…elettrizzato. Non penso a nulla e mi concentro solo sulla guida, non devo stare attento alle marce, non devo ascoltare la coppia. Nel tratto in pista è uno spettacolo, in curva scivola che è un piacere, l’accelerazione è davvero spettacolare e i suoi poco meno di 110 kg non si notano.


Nel bosco la trazione “elettrica” è uno sballo, prende subito e l’erogazione ha una linearità disarmante.


Strano sentire, o meglio non sentire questa moto girare, ti accorgi del rumore che la ruota posteriore fa quando riprende e spinge sul terreno, ascolti tutti i rumori che di solito non senti a causa il suono del motore a scoppio. Bzzzzzzzzzzz bzzzzzzzzzzzzzz bzzzzzzz uno spettacolo, divertentissima! Anche i pesi sono ben distribuiti e le sospensioni sono tarate davvero bene, non faccio fatica ad abituarmi al modo di guida di questa “roba”, la chiamo così per scherzare con il suo ideatore. Di sicuro è un progetto veramente fantastico e rivoluzionario. Alla fine la RO.BO. è promossa a pieni voti! Non posso far altro che congratularmi con Roberto Bolletta, il papà di questa moto innovativa.


 


Fausto Scovolo


Foto e Video di Enzo Danesi


 


Ora qualche domanda ai progettisti.
Qualche delucidazione sul sistema di alimentazione di questo prototipo. Le batterie e la scelta di certe soluzioni piuttosto che altre.


Le batterie utilizzate sono tre e collegate in serie per avere una tensione nominale di 74 volts. Sono state progettate da ROBO e sono fornite anche di elettronica di controllo (BMS) che ne gestiscono il funzionamento. Diverse altre soluzioni la distinguono dalle altre elettriche, come il commutatore sul manubrio che permette di scegliere quale “velocità” usare, la chinghietta di sicurezza che spegne la moto in caso di caduta ed infine tutto l'impianto elettrico a tenuta stagna. Non avendo un cambio ed una frizione da manovrare, puoi concentrarti meglio sulle traiettorie migliorando di molto la precisione di guida perchè con l'elettrica non puoi sbagliare marcia, sfollare, spegnere il motore e combinare i soliti pasticci, anche volendo. Il motore è sempre in coppia! “Il silenzio era rotto solo dal leggero sibilo delle nostre moto e dalle foglie e rami secchi che si rompevano sotto le ruote. Quelli sono momenti in cui uno si sente in armonia con l'universo. Immersi nel silenzio della campagna e con le case a due passi, si può fare motocross tutto il giorno senza dare fastidio a nessuno.” Conosciamo tutti i problemi legati alla circolazione fuoristrada con mezzi a motore. La tecnologia che ci permette questo sport è molto evoluta. Le moto sono sempre più potenti, più maneggevoli, più care e più bisognose di manutenzione. Purtroppo sono sempre inquinanti, distruttive e rumorose!


Quindi il problema resterà sempre?


La trazione elettrica non è la soluzione definitiva a tutto, però in molte situazioni lo è già oggi. Il limite principale che ha frenato fino ad oggi la diffusione della propulsione elettrica è stato quello della durata degli accumula-tori che forniscono l’energia elettrica. Le batterie della STONE hanno una “energia specifica” di 200Wh/Kg che corrisponde ad un’autonomia di 5 Km ogni Kg di peso. Dimensionando a seconda delle necessità la batteria, diventa facile costruire una moto da cross/enduro che con un peso sotto gli 100Kg fornisca una potenza di 45HP oppure, con un peso leggermente superiore permetta di girare per 3-4 ore senza nessun bisogno di ricarica. Queste sono prestazioni che alcuni casi superano quelle delle moto a benzina. Immaginate una moto senza serbatoio ne' benzina, senza radiatore senza scarico, senza filtro dell'aria e dell'olio, senza olio da cambiare e riciclare, senza avviamento, senza tubo di scarico e quindi senza alcun rumore. Senza emissioni inquinanti e senza rumori molesti. Ed ancora senza costose e frequenti manutenzioni, perché la manutenzione è ridotta alla sola catena e gomme.


L’utilizzo di questa moto implica una diversa sistemazione delle leve, come freno posteriore e leva frizione. Perché la scelta di mantenere il freno a pedale e la leva frizione utilizzarla per altro scopo?


Sulle moto elettriche molti costruttori adottano la soluzione della leva del freno posteriore sul manubrio. Sicura-mente è scelta ovvia di chi usa prevalentemente la bicicletta e non la moto. Su questo, credo che ognuno abbia le proprie preferenze, ma per capire meglio quale è la vera differenza in fatto di prestazioni abbiamo fatto delle prove comparative tra le due soluzioni. Visto che chi non è un motociclista ed usa prevalentemente la bici si troverà più a suo agio con la leva al manubrio, limitiamo la nostra analisi alle reazioni dei motociclisti “puri”. Partiamo dal presupposto che chi usa la moto elettrica sia un motociclista che usa raramente la bicicletta. Questo tipo di persone preferisce la leva sotto il piede destro (è questione di abitudine). Però ci sono situazioni e percorsi che, oggettivamente, avvantaggiano chi usa la leva al manubrio. Ad esempio i sentierini nel bosco, che fanno lo slalom in mezzo alle piante, quei sentierini stretti e pieni di curve a pochissimi metri una dall'altra richiedono una guida con cambi di direzione velocissimi. In questo frangente ho notato che la soluzione del comando del freno posteriore sul manubrio, al posto occupato normalmente dalla frizione, è veramente valida. A parte che bisogna farci l'abitudine, è ovvio, ma nel sentierino stretto con curve a due tre metri una dall'altro, si può gestire meglio il cambio di direzione spostando in avanti la gamba destra senza essere costretti ad alzare il piede destro per frenare. Si può frenare e fare perno sul piede destro contemporaneamente. Il ritmo e la velocità di esecuzione aumenta notevolmente. Ci sono altri frangenti in cui la leva al manubrio è una manna dal cielo, immaginate di averla a disposizione dei tratti di enduro estremo e in tutte quelle situazioni in cui si è costretti a mettere giù il piede destro. Sui percorsi più veloci invece, come nel cross, per un motociclista “puro”, il pedale sotto il piede destro è la cosa migliore, non c’è dubbio.


E’ naturale che chi non è del settore senta il bisogno di fare alcune domande sul tema a chi ha già potuto approfondire le conoscenze in questo campo. A cosa serve il Controller? E’ il dispositivo che gestisce l’erogazione di energia dalla batteria verso il motore e quindi “controlla” la forza di spinta del motore. Si potrebbe paragonare al carburatore o all’iniezione delle moto a benzina. Esso legge la richiesta di potenza che fa il pilota ruotando l’acceleratore e di conseguenza “modula” la corrente elettrica e la tensione che fornisce al motore. Generalmente i controller di una certa potenza sono ampiamente programmabili con un personal computer. Con questo strumento si può cambiare il carattere del motore, e quindi la sua destinazione d’uso, in soli 2 minuti. Tra le altre cose si può limitare a piacere la potenza erogata, oppure la velocità di risposta all’acceleratore (o sensibilità o reattività), spostare più in alto o più in basso la coppia motrice. Non c’è pericolo di prendere la scossa vista la potenza elevata in gioco? Normalmente è una cosa che non si verifica usando un veicolo elettrico. Tutti gli elementi dell’impianto vengono isolati totalmente dall’ambiente esterno. Il pericolo di prendere la scossa esiste quando si lavora sull’impianto. Toccando i collegamenti elettrici o i terminali della batteria in effetti esiste questa possibilità. Si sconsiglia perciò di mettere le mani sulla parte elettrica se non si è sufficientemente esperti. La tensione elettrica (che si misura in “volt”) è sufficientemente bassa da poterla sopportare, ma la corrente che sprigiona una batteria può essere molto alta perciò potenzialmente molto pericolosa. Effetti più gravi ci potrebbero essere in condizioni particolari come ad esempio se tocchiamo le parti soggette a tensione con le mani bagnate oppure se abbiamo dei problemi cardiaci. Comunque nelle normative di sicurezza, le tensioni sotto i 75 volts vengono classificate come basse tensioni, ed i vincoli per la sicurezza sono minori rispetto a quelli per le apparecchiature elettriche usate nelle abitazioni di ognuno di noi. In genere i veicoli elettrici hanno impianti con doppio isolamento elettrico, ed è da notare che a moto ferma, anche se il veicolo è “acceso”, non c’è nessuna tensione applicata al motore.


Quanta corrente si consuma durante la ricarica della batteria?


Possiamo fare un piccolo esempio. La ricarica completa di una batteria da 37V che abbia una capacità di 45Ah, e quindi contiene 1,6KW/h di energia, consuma, a causa del rendimento del caricabatterie, circa il 10-15% in più (circa 1,8 KW/h) cioè quanto una lampadina da 100 watt accesa per 18 ore. Con meno di 30 centesimi possiamo “fare il pieno”. Occorre scaricare completamente la batteria prima di metterla in carica? Se la batteria è a base di Litio può essere ricaricata in qualsiasi momento, anche se si dispone ancora di autonomia. Il tempo di carica, in questo caso sarà proporzionalmente inferiore. E’ dannoso per la vita della batteria fare eventuali cadute?


Essa non risente di eventuali urti o cadute normali che non deformino di molto il suo contenitore. Inclinando troppo la moto fuoriesce qualcosa o si danneggia la batteria? Può essere posizionata in qualsiasi senso e la batteria non ne risente minimamente. Si può trasportare la moto sdraiata in un furgone o parcheggiarla sdraiandola per terra come fosse una bicicletta. Che tipo di batteria è meglio usare per trazione elettrica? Un grosso passo avanti è stato fatto con l’introduzione delle batterie “LiPo” e cioè ai Polimeri di Litio. Queste batterie consentono di poter utilizzare correnti di carica e scarica molto alte ed erogare flussi di corrente sempre uguali per tutto l'arco dell'autonomia. Il lato negativo è l’alto costo delle batterie in quanto il Litio usato per la loro costruzione non è un elemento molto diffuso sulla terra e la tecnologia costruttiva è ancora nuova. Per il costo di queste batterie va considerato anche il fatto che quelle di alta capacità vengono costruite ancora in modo artigianale e senza uno standard dimensionale come quelle piccole (tipo AAA, AA, R6, ecc).


Come si comporta la batteria al Litio d’inverno con le basse temperature?


Non teme il gelo, riesce a sopportare temperature estreme (fino a -20 gradi). Naturalmente come tutte le batterie diminuirà il rendimento, cioè erogherà meno corrente del solito e noi ci potremo accorgere perché il motore avrà una minore potenza massima. Il freddo influisce molto anche sull’autonomia del veicolo. Per l’uso invernale è consigliabile l’uso di un “riscaldatore” che mantenga la temperatura della batteria sopra i 18-20°C. Anche se la temperatura esterna è molto sotto lo zero, dopo pochi minuti di utilizzo gli elementi della batteria si riscaldano mantenendola “in temperatura”. Occorre seguire con particolare cura la carica della batteria? I blocchi elettronici interni (BMS), per la salvaguardia della batteria consentono di utilizzarla al meglio pur non essendo esperti del settore. E’ molto importante utilizzare un caricabatteria specifico per il tipo di batteria usata, perché le batterie al Litio devono essere caricate con un metodo completamente differente dalle altre.


Ho sentito dire che alcune batterie al Litio hanno la tendenza ad esplodere, e vero?


Tutte le batterie, anche quelle delle nostre auto, in determinate condizioni possono esplodere. Il caso estremo di esplosione e incendio delle batterie agli “Ioni di Litio” si verifica in caso di uso improprio o accidentale e solamente quando esse sono prive di circuiti elettronici di controllo. Tipico potrebbe essere il cortocircuito provocato appoggiando un utensile metallico contemporaneamente sopra i due poli della batteria dopo averla aperta, oppure perforando uno degli elementi della batteria con un punteruolo o un cacciavite. Un cortocircuito così drastico può provocare esplosione solo se continuato nel tempo per molti minuti. Infatti la batteria è in grado di erogare una quantità di corrente altissima, riscaldandosi molto fino a che le sostanze interne non passano istantaneamente allo stato gassoso creando l’esplosione. Contrariamente alle batterie delle auto o dei camion, le batterie al Litio hanno un circuito di controllo interno (BMS) che “interrompe” il collegamento verso l’esterno quando la temperatura interna diventa troppo alta, scongiurando perciò il pericolo di esplosioni. Esistono batterie a base di Litio con diverse tecnologie, e proprio sul fronte della sicurezza, si stanno evolvendo in più direzioni. I tipi più conosciuti sono: Le batterie agli "Ioni di Litio" classiche, vengono realizzate contenendo il litio all'interno di una sostanza organica potenzialmente infiammabile e all'interno di un involucro metallico. Per ritardare il sopravvento di queste condizioni critiche, viene utilizzato un apposito additivo “ritardante” che aumenta la “stabilità” della batteria. Il ritardante diminuisce un po’ la potenza della batteria perciò viene eseguito un dosaggio appropriato a seconda del risultato che vi vuole ottenere. - Le batterie ai "Polimeri di Litio" hanno il sale di litio contenuto all'interno di un polimero solido o gel, caratterizzato da una scarsa infiammabilità e da una conseguente minore pericolosità. Le batterie ai polimeri di litio hanno inoltre un incremento di densità di energia del 20% circa a parità di dimensioni rispetto alle batterie agli ioni. Queste sono le batterie più sicure e non inquinanti. - Le batterie la Ferro-Fosfato (LiFePO4) che sono oggi le più diffuse nell’autotrazione perché più economiche e resistenti agli abusi. Sono altrettanto non inquinanti ma pesanti il doppio delle Lipo, anche se rimangono molto più leggere di quelle al piombo. D’accordo che usando moto elettriche non inquino…ma quando butto la batteria non inquino?


Molto meno di quello che si fa con le batterie tradizionali delle auto. Lo smaltimento delle celle LiPo é molto semplice, basta “scaricarle completamente, disassemblarle dal pacco batteria separando le celle che lo compongono, bucare l’involucro di alluminio, immergerle in acqua salata per qualche ora, e quindi si possono aprire separando i materiali da riciclare come normale spazzatura differenziata. Comunque è sempre consigliabile rivolgersi agli enti preposti allo smaltimento.


La ricarica della batteria non si potrebbe fare con celle fotovoltaiche?


Certo, se pensiamo di fare una ricarica assolutamente ecologica questa è l’unica soluzione! Per prima cosa dobbiamo accettare di fermare la moto per tutto il tempo della ricarica che sarà più lunga di quella tradizionale, oppure di avere una seconda batteria che mettiamo in carica al mattino mentre siamo in giro usando la prima batteria. Purtroppo le celle fotovoltaiche non danno energia di notte ma solo con la luce del sole. Per seconda cosa dobbiamo accettare di spendere una discreta cifra per l’acquisto del sistema fotovoltaico. Il sistema fotovoltaico da usare, dovrebbe essere in grado di erogare almeno 1,5 kw/h che si potrebbe ottenere cosi: Il sole irradia, nelle giornate serene, circa 1kw di energia su ogni metro quadrato di terreno. Le celle fotovoltaiche comuni hanno un rendimento bassissimo, mediamente del 12 – 13% quindi avendo a disposizione un metro quadro di celle, al massimo potremo recuperare 130 watts. Con queste condizioni la ricarica completa durerebbe circa 11,5 ore. Se ad esempio volessi sfruttare buona parte dello spazio del balcone di casa mia istallando 2 mq di celle, riuscirei a ricaricare le batterie della mia moto elettrica in 5,8 ore Il nostro programma ideale per una felice ed assolata giornata d’estate potrebbe essere: Girare tutta la mattina in pista o sui sentieri e rientrare a casa almeno per le due del pomeriggio. Al rientro mettere in carica la batteria coi nostri 2 pannelli fotovoltaici (2mq) fino alle otto di sera, ed avere la moto pronta per il giorno dopo, già prima di andare a letto. Questi sono conti molto approssimativi ma gli ordini di grandezza sono proprio questi, bisogna solo considerare che non sempre il cielo è sereno, quindi la potenza erogata può scendere anche di molto. C’è anche da considerare la piccola perdita di energia nelle trasformazioni dalle celle fotovoltaiche alla batteria. Date le dimensioni fisiche abbastanza contenute di una moto, non è possibile utilizzare più di 1 mq di spazio per eventuali celle fotovoltaiche “a bordo”. Inoltre il loro peso e la loro fragilità sono ancora troppo alti per pensare di istallare su una moto da fuoristrada un sistema di ricarica “solare”.


L’energia accumulata in una batteria è limitata, ma quanta ne serve per fare una giornata in moto?


Per prima cosa dobbiamo capire meglio per quanto tempo teniamo la moto in movimento e quanti Km percorriamo quando facciamo una giornata di enduro con gli amici. Per rispondere a questa curiosità abbiamo registrato i dati del nostro ultimo giro nel piacentino coi soliti amici: Chilometri totali percorsi: 95 Velocità media (Km/h): 34 Partenza alle: 10:20 Arrivo alle: 16:50 Ore di sosta per pranzo: 2 Tempo totale impiegato: 6,5 ore Tempo totale in movimento: 2,48 ore Alla velocità media di 34Km/h il consumo della mia moto elettrica è di 37Wh/Km perciò per fare i 95Km percorsi servono: 37 x 95 = 3,515kW/h di energia. Utilizzando un sistema di recupero energia in frenata ed in discesa (che ricarica la batteria per circa il 10%), anche una batteria da 3,3kW/h sarebbe stata sufficiente a completare il giro. Per questo giro abbiamo dovuto fare rifornimento alle moto a benzina, per essere sicuri di non rimanere per strada! Queste sono valutazioni molto approssimative perché nella trazione elettrica l’autonomia è influenzata dalla velocità e dal fondo, in percentuale molto maggiore rispetto ai veicoli tradizionali. La spiegazione di questo fenomeno risiede nel rapporto tra l’energia consumata e quella effettivamente necessaria al movimento. E cioè: Nei motori endotermici, il rendimento del veicolo è tra il 25 ed il 30% quindi se per fare il giro abbiamo bisogno per ipotesi di 2,5 kW/h netti alla ruota, allora servono almeno 8,333kW/h di energia sotto forma di benzina. Tutto questo spreco di energia è distribuito in vari settori del veicolo, dallo scoppio che trasforma l’energia in calore che in parte si disperde, agli attriti di tutti gli organi in movimento che soprattutto sui 4T sono veramente tanti, alla forza delle molle delle valvole da vincere e dalla forza usata nella fase di compressione dei gas. Come si vede l’energia che viene usata per far muovere il veicolo è una piccola percentuale di quella totale consumata. Ora aumentando anche del 50% questa piccola percentuale, il conto totale dell’energia consumata cambierà di molto poco. Solo il 15%. L’elettrico invece ha un rendimento vicino all’ 80% perciò gli servono solo 3,0kW/h. Ma la richiesta di energia aumenterà del 41% rispetto a quella contenuta nella batteria! Se immaginiamo che a causa di un fondo molto fangoso o sabbioso la quantità di energia richiesta per spostarsi sia aumentata di 1kW/h, vedremo che alla moto elettrica serviranno 4,2kW/h di energia alla batteria. In pratica nell’esempio sopra avremmo fatto solo 73Km di strada. I 22Km di differenza tra le due situazioni sono ininfluenti quando l’autonomia del mezzo supera di molto il tragitto da fare. Sono da tenere bene in considerazione invece quando il tragitto si avvicina all’autonomia del veicolo.


Come fa una batteria da 2 o 3 Kw/h a dare la potenza necessaria ad un motore da 14 Kw ?


Dato che l’energia è definita come la potenza moltiplicata per il tempo in cui viene applicata (Energia = Potenza x Tempo) Se ad una batteria facciamo erogare 2 Kw di potenza per la durata di un’ora (e cioè 2 Kw/h di energia), essa non sarà in grado fornire 14 Kw di potenza al motore, per un’ora intera! Ma sarà in grado di fornire 14 Kw di potenza per un massimo di 8,5 minuti (14 Kw di potenza per 8,5 minuti corrisponde ad una energia di 1,99 Kw/h) Nella pratica difficilmente verrà richiesta una energia così alta per un’ora intera. Qualsiasi viaggio o corsa in moto sono composti da momenti diversi in cui si accelera, si decelera, si parzializza, si apre tutto, si procede con un filino di acceleratore e così via. Sarà la somma di tutte le energie richieste in ognuno di questi momenti che determinerà il momento in cui la batteria sarà scarica. Per rendere meglio l’idea di quanta energia si consuma, facciamo degli esempi a velocità costante: Per muovere un veicolo come una piccola moto, alla velocità media costan-te di 40 Km/h occorre circa 1,5 Kw di potenza, in questo caso la batteria in questione ci darebbe l’energia necessaria per 1,5 ore di movimento. Su un sentierino o una mulattiera stretti e tortuosi, è difficile avere la possibilità di tenere una velocità di 40 Km/h per tutta la sua lunghezza, forse 20 Km/h sarebbe una velocità più realistica; e per andare a questa velocità abbiamo bisogno di poco più di 0,8 Kw di potenza. Ipotizzando di poter tenere costante questa velocità, la batteria ci permetterebbe un’autonomia di 2,5 ore circa.


Perché sulla stramaggioranza dei mezzi a trazione elettrica non si usa il cambio e la frizione?


Il motore elettrico non ha bisogno di girare al minimo come i motori a combustione interna, perciò non serve una frizione o un cambio in folle quando ci si ferma. Data la notevole coppia erogata dai motori elettrici, non serve avere dei rapporti corti per le partenze o per la marcia in salita. Inoltre essi possono raggiungere regimi di rotazione sufficientemente alti che corrispondono a velocità di punta accettabili per l’uso a cui sono stati destinati fino ad oggi questi mezzi. Consideriamo poi che un motore elettrico di tipo commerciale, in genere, ha un rendimento che va da 90 a 95%, sotto un carico intermedio. L’aggiunta di qualsiasi dispositivo meccanico comporta una perdita di energia. Nei veicoli elettrici l’energia a disposizione è limitata, perciò bisogna evitarne gli sprechi. Il rendimento meccanico di una coppia di ingranaggi è del 97-98% perciò su una trasmissione con frizione e cambio classici, ci sono 2 coppie di ingranaggi che trasmettono il moto (albero-frizione + coppia ingranaggi del cambio), ma ci sono altre 4 o 5 coppie di ingranaggi che girano a vuoto. Si perderebbe più del 5- 6% di energia senza contare gli attriti aggiuntivi dei cuscinetti e dell’olio di lubrificazione (altri 2%?). Meglio un motore col 90% di rendimento e trasmissione diretta piuttosto che un motore col 96% di rendimento ma con una frizione e cambio che fanno perdere il 6-8% di energia. Altro discorso invece se si guarda solo al feeling di guida. La perdita di energia causata dall’uso del cambio potrebbe essere in parte compensata tenendo il motore al numero di giri che corrisponde al migliore rendimento (giri alti e poco acceleratore). In queste condizioni la corrente che attraversa gli avvolgimenti del motore è relativamente più bassa e quindi anche il calore sviluppato è minimo. Meno energia dissipata in calore corrisponde ad un rendimento più alto.


Se in un percorso ci sono tante salite ripide, non diminuisce l’autonomia?


Dopo ogni salita c’è una discesa. In un “viaggio” tanto lungo da dover valutare se è sufficiente l’autonomia, e parliamo di distanze superiori ai 50-60Km, ci possono essere molte salite, ma anche molte discese. Tralasciando i tratti in pianura, in cui valgono i computi energetici descritti sopra, è evidente che in salita si consuma più energia. Però è altrettanto evidente che nelle discese il consumo di energia è quasi nullo, o addirittura si recupera energia. Questo compensa quella usata in più nella salita precedente. Una prova di ciò può essere fatta da chiunque, ad esempio usando la propria l’auto. Avendo un misuratore di consumi, è sufficiente, in assenza di traffico, usare l’auto in montagna e misurare il consumo in un viaggio andata e ritorno di almeno 50Km totali. Vedrete che il consumo totale è quasi uguale a quello misurato su un percorso della stessa lunghezza, ma in pianura. Nei veicoli elettrici, nelle discese e nelle frenate, in molti casi si può recuperare parte dell’energia ricaricando la batteria invece di usare il freno.


Non si potrebbe recuperare l’energia sviluppata durante una frenata oppure una discesa, per ricaricare la batteria?


Certamente, basta istallare sul mezzo elettrico, se non è già previsto, un piccolo circuito di recupero energia. Se è ben fatto ed usato regolarmente, questo circuito, può essere usato come “freno-motore” per rallentare la corsa quando si rilascia l’acceleratore, oppure essere usato come freno vero e proprio con la possibilità di dosare la frenata, senza sforzo, e senza il pericolo di bloccaggio della ruota, come nei sistemi ABS delle auto. La quantità di energia che torna alla batteria nelle brevi frenate è modesta, ma quella che si recupera nelle discese lunghe e ripide è notevole. Se ne consiglia l’uso in città, in montagna e nell’enduro/motocross.

01 Gen 2013

Non c’è nulla da fare, come risulta anche da un articolo pubblicato ieri su Repubblica, nonostante iniziative come l’Ecopass, le tonnellate di CO2 a Milano sono aumentate rispetto ai valori degli anni precedenti. Comprando auto più “ecologiche” (perché dotate di filtri anti particolati), gli autisti si sentono più “green” e, paradossalmente, utilizzano più frequentemente l’auto o il motorino, vanificando qualsiasi effetto positivo sull’ambiente. Tutto questo sarebbe diverso se, per esempio, si cominciassero a scegliere veicoli elettrici. Non solo automobili, ma anche scooter alimentati a corrente e dal minimo impatto ambientale ed economico. È il momento di scegliere veicoli ad emissioni zero. Immaginate ora una città dove i veicoli si muovono silenziosamente e dove le famose cappe di smog non sono che un ricordo lontano, tutto questo sarebbe possibile grazie ai veicoli elettrici che permetterebbero un sensibile miglioramento della qualità della vita. Eliminando i motori a scoppio, infatti, si ridurrebbero anche le patologie connesse all’inquinamento, come le malattie cardiocircolatorie, respiratorie, tumori e allergie.

22 Gen 2013

Tra l’altro la conversione dei motori a scoppio in elettrici e l’implementazione e sviluppo della tecnologia permetterebbe una spinta all’economia e un aumento dei posti di lavoro. Il motore elettrico è più efficiente del motore a scoppio, non scalda, non ha bisogno di olio, ha una grande coppia a partire da zero, non fa rumore. I vantaggi di una scelta “elettrica” sono evidenti e non sono solo ambientali, ma anche economici. Il progetto Mediaspot-Scooter, prevede lo studio, progettazione e prototipazione di uno scooter elettrico tecnicamente ed ESTETICAMENTE avanzato