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FACOLTÀDI INGEGNERIA Disegno Tecnico Industriale Studio ed ... Internet/Catalogo Tesi/Sport... · Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica Disegno Tecnico Industriale ... tramite

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U n i v e r s i t d e g l i S t u d i d i B o l o g n a

FACOLT DI INGEGNERIACorso di Laurea in Ingegneria Meccanica

Disegno Tecnico Industriale

Studio ed Ottimizzazione di un Studio ed Ottimizzazione di un Sistema di Propulsione Ibrida per Sistema di Propulsione Ibrida per

una Autovettura Sportivauna Autovettura Sportiva

Tesi di:Mirco Iandiorio

RelatoreProf. Ing. Luca Piancastelli

Oggetto:Oggetto:

Studio di un Sistema Ibrido con le seguenti Studio di un Sistema Ibrido con le seguenti

Linee ProgettualiLinee Progettuali

Brillanti PrestazioniBrillanti Prestazioni Basse EmissioniBasse Emissioni Accesso per Disabili Accesso per Disabili

Ibrido serieIbrido serie

VantaggiVantaggi

Partenze da fermo con Partenze da fermo con solo elettricosolo elettrico

ModalitModalit zero emissionizero emissioni Massimi RendimentiMassimi Rendimenti Basse emissioni nei Basse emissioni nei

percorsi cittadinipercorsi cittadini

SvantaggiSvantaggi

PiPi conversioni conversioni energeticheenergetiche

Sfavorevole rapporto Sfavorevole rapporto peso potenzapeso potenza

Ibrido paralleloIbrido parallelo

VantaggiVantaggi

Autonomie equivalenti alle Autonomie equivalenti alle auto tradizionaliauto tradizionali

Maggiori potenze e coppieMaggiori potenze e coppie(somma dei due propulsori)(somma dei due propulsori)

Batterie di peso ridottoBatterie di peso ridotto IbridizzazioneIbridizzazione auto auto

tradizionalitradizionali

SvantaggiSvantaggi

Elaborata elettronicaElaborata elettronica Elevate sollecitazioniElevate sollecitazioni

Il lavoro: Sistema Ibrido AdottatoIl lavoro: Sistema Ibrido Adottato

Scelta Seguenti Componenti del Sistema Ibrido:Scelta Seguenti Componenti del Sistema Ibrido:

Motore ElettricoMotore Elettrico TrasmissioneTrasmissione Batterie Batterie GeneratoreGeneratore Simulazione al Simulazione al pcpc delle Prestazioni Raggiunte delle Prestazioni Raggiunte

tramite il tramite il SoftwereSoftwere Mathematica5Mathematica5

Il sistema Ibrido SerieIl sistema Ibrido Serie--ParalleloParallelo

Alle basse velocit funziona da ibrido serieAlle medie ed alte velocit da ibrido paralleloMotore endotemico gira con alti rendimenti ed Ottimizzato Minore cilindrata Recupero dellEnergia in Frenata con Rendimenti del 50% e risparmi complessivi fino al 20%

Sistema di accessoSistema di accesso Portiera scorrevole parallelamente e sul fianco Portiera scorrevole parallelamente e sul fianco

delldellauto auto Sistema elettronico che indietreggia il volante Sistema elettronico che indietreggia il volante

Elementi Principali sceltiElementi Principali scelti Motore Fiat Motore Fiat jtdjtd 1.9 modificato per 1.9 modificato per

llalimentazione ad idrogenoalimentazione ad idrogeno

Cambio a variazione continua CVT Cambio a variazione continua CVT elettronicamente assistito di derivazione elettronicamente assistito di derivazione ToyotaToyota detto detto eCVTeCVT

Motore elettrico Motore elettrico LynchLynch LemLem--200 portato a 200 portato a 600 V600 V

Batterie litioBatterie litio--polimero di capacitpolimero di capacit minima minima di 2,55 di 2,55 kWhkWh (peso 21 kg)(peso 21 kg)

Motore Endotermico a IdrogenoMotore Endotermico a Idrogeno cilindrata:1910 cilindrata:1910 cccc frazionata in 4 cilindri in linea frazionata in 4 cilindri in linea

con un alesaggio di 82 mm e una corsa di 90,4 con un alesaggio di 82 mm e una corsa di 90,4 mm.mm.

Potenza massima erogata : 85 Potenza massima erogata : 85 kWkW (116 CV) (116 CV) Coppia massima erogata : 275 Coppia massima erogata : 275 NmNm a 2000 a 2000 rpmrpm Sovralimentazione: Sovralimentazione:

turbocompressore turbocompressore GarrettGarrett GT 17 GT 17 con con intercoolerintercooler

Trasmissione e cambioTrasmissione e cambio

il cambio sono gli stessi della il cambio sono gli stessi della toyotatoyota PriusPriusun CVT elettronicamente assistito un CVT elettronicamente assistito denominato denominato eCVTeCVT

Motore elettrico:Motore elettrico:La scelta del motore elettricoLa scelta del motore elettrico

ricaduta sui motori aricaduta sui motori a

corrente continua a magneti corrente continua a magneti

permanentipermanenti

LynchLynch LemLem 200 portato a 600 V200 portato a 600 V

Torque

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Amps

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Amps

K W

att

s

Accumulatori : Batterie litio Accumulatori : Batterie litio polimeropolimero

il dimensionamento il dimensionamento stato realizzato stato realizzato riichiedendoriichiedendo che potessero che potessero supportare un condizionatore da 7 CV per 30minutisupportare un condizionatore da 7 CV per 30minuti

Ho calcolato che le caratteristiche minime che dovessero essere:Ho calcolato che le caratteristiche minime che dovessero essere:

CapacitCapacit minimo di 4,25Ahminimo di 4,25Ah Energia di 2,55kWhEnergia di 2,55kWh

Ho calcolato che il peso una tale batteria non debba essere Ho calcolato che il peso una tale batteria non debba essere maggiore di 21kgmaggiore di 21kg

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ConclusioniConclusioni

Per le scelte effettuate, il motore termico Per le scelte effettuate, il motore termico delldellAsturaAstura pipi performanteperformante del motore del motore termico della termico della PriusPrius

Le prestazioni Le prestazioni elettricheelettriche delldellAsturaAstura del del generatore e del motore sono inferiorigeneratore e del motore sono inferiori

LLAsturaAstura nata per Gas Naturale o Idrogeno e nata per Gas Naturale o Idrogeno e quindi il suo livello di emissioni quindi il suo livello di emissioni comunque comunque inferiore a quello della inferiore a quello della PriusPrius CHE DEVE CHE DEVE RICARICARE LE BATTERIE CON IL MOTORE A RICARICARE LE BATTERIE CON IL MOTORE A BENZINA CON RENDIMENTI MOLTO SCARSIBENZINA CON RENDIMENTI MOLTO SCARSI