Riassunto analitico
A seguito del continuo sviluppo della e-mobility e l’introduzione di veicoli elettrici sempre più efficienti, con prestazioni elevate, l’ambito automotive ha subito e sta subendo tutt’ora un forte cambiamento; il distacco, in termini di performance, tra i veicoli endotermici e i veicoli a trazione elettrica si sta via via sempre di più assottiliando. Col presente lavoro si è deciso di analizzare la fattibilità e l’efficienza di un powertrain per veicolo elettrico, considerando i limiti e le problematiche attuali sulla mobilità elettrica, relativi principalmente all’utilizzo della batteria e quindi anche all’autonomia. L’obiettivo finale è quello di avere un quadro generale sulla composizione e sull’utilizzo dei singoli componenti del powertrain senza trascurare gli elementi che direttamente e indirettamente influiscono sul funzionamento del mezzo. I calcoli condotti vengono eseguiti sfruttando differenti cicli di guida. L’utilizzo di diverse tipologie di guida risulta utile in quanto permette la comparazione tra modelli diversi che sfruttano il medesimo gruppo motore. La costruzione di tabelle personalizzate per ciascun “driving cycle” ha consentito di tenere in considerazione più fattori rilevanti, sia in riferimento all’utilizzo dell’energia elettrica necessaria al movimento sia riguardanti la frenata rigenerativa e quindi il recupero di parte dell’energia utilizzata per frenare le ruote. I grafici ricavati a lavoro ultimato hanno consentito di valutare modello per modello l’energia utile e quella dissipata simulando il funzionamento del veicolo in determinate condizioni ambientali. Sfruttando questi dati si è arrivati ad avere un’indicazione di chilometraggio effettivamente perso per ciascun elemento della catena motrice, partendo dalla batteria e arrivando alle ruote, e in quei dispositivi che essendo collegati direttamente con la batteria assorbono energia utile e quindi riducono l’autonomia complessiva del veicolo. Questi risultati così ottenuti hanno permesso di valutare la reale fattibilità del veicolo e i suoi punti di criticità, consentendo di comprenderne meglio le reali potenzialità e i limiti.
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Abstract
Following the continuous development of e-mobility and the introduction of more efficient electric vehicles, with high performance, the automotive sector has undergone and is still undergoing a major change; the gap, in terms of performance, between internal combustion vehicles and electric traction vehicles is gradually more and more reducing. With this study it was decided to analyze the feasibility and efficiency of a powertrain for electric vehicle, considering the limits and the current issues on electric mobility, mainly relating to the use of battery and the range of work. The ultimate goal is to have an overview on the composition and use of the individual components of the powertrain without ignore the elements that directly and indirectly affect the function of the vehicle.
The calculations conducted are performed using different driving cycles. The use of different types of guide is useful becouse allows the comparison between different engine models that use the same group of elements. The construction of custom tables for each "driving cycle" has allowed to considering relevant factors, in reference to the use of the electrical energy necessary for the movement and also the regenerative braking and therefore the recovery of part of the energy used for brake the wheels.
The graphs obtained when work ended has permitted to evaluate model by model the useful energy and the energy dissipated by simulating the operation of the vehicle under certain environmental conditions. Exploiting these data has arrived to have an indication of actually lost mileage for each element of the driving chain, starting from the battery and ending to the wheels, and in those devices which connected directly with the battery absorb useful energy and therefore reduce the autonomy of the overall vehicle. These results obtained have permitted us to evaluate the feasibility of the vehicle and its critical points, allowing a better understanding of the real potential and limitations.
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