Full hybrid vs. Diesel in autostrada.. dati alla mano

[gomma2408]

"Ad oggi non capisco (e non ho trovato spiegazioni) su come possa essere definito a ciclo Miller. Il turbo ha esattamente un principio opposto, si aumenta l'aria e la benzina immessi nel cilindro, ma non si può sfruttare altrettanto bene l'espansione dei gas combusti. Ho l'impressione che sia più marketing che sostanza.

Post automatically merged: 27 Giugno 2023

sembra così ma è proprio con un compressore (originariamente, o un turbo in tempi più recenti) che ottimizzi il ciclo Miller, per vetture più pesanti e magari non ibride, perchè il ritardo di chiusura della valvola di aspirazione, che si chiude quando è già iniziata la fase di compressione, svincolando quindi il rapporto identico di corsa in aspirazione e compressione, e riducendo così le perdite di energia per la "compressione" perchè dura meno, fa sì che parte dellaria vada nel condotto di aspirazione, il quale incontrando la resistenza della colonna d'aria compressa appunto da un turbo, la "trattiene" più facilmente per la fase successiva.
In questo modo si compensano le debolezze insite in questo tipo di motore, ovvero la scarsità di coppia ai bassi regimi e le irregolarità di funzionamento agli stessi giri che si originano in un Miller aspirato. Ciò aumenta la complessità del sistema, ma è necessairo in vetture più grandi e/o pesanti, che necessitano di coppia per rendere più confortevole l'andamento della vettura.
Nei motori aspirati a ciclo miller, queste irregolarità e/o carebnze di coppia vengono oggi compensate invece adeguatamente e molto efficacemente per le sue caratteristiche, dal powertrain elettrico presente , che come tale eroga la sua coppia max già a zero giri/min

 

[Seawind]

sembra così ma è proprio con un compressore (originariamente, o un turbo in tempi più recenti) che ottimizzi il ciclo Miller, per vetture più pesanti e magari non ibride, perchè il ritardo di chiusura della valvola di aspirazione, che si chiude quando è già iniziata la fase di compressione, svincolando quindi il rapporto identico di corsa in aspirazione e compressione, e riducendo così le perdite di energia per la "compressione" perchè dura meno, fa sì che parte dellaria vada nel condotto di aspirazione, il quale incontrando la resistenza della colonna d'aria compressa appunto da un turbo, la "trattiene" più facilmente per la fase successiva.
In questo modo si compensano le debolezze insite in questo tipo di motore, ovvero la scarsità di coppia ai bassi regimi e le irregolarità di funzionamento agli stessi giri che si originano in un Miller aspirato. Ciò aumenta la complessità del sistema, ma è necessairo in vetture più grandi e/o pesanti, che necessitano di coppia per rendere più confortevole l'andamento della vettura.
Nei motori aspirati a ciclo miller, queste irregolarità e/o carebnze di coppia vengono oggi compensate invece adeguatamente e molto efficacemente per le sue caratteristiche, dal powertrain elettrico presente , che come tale eroga la sua coppia max già a zero giri/min

Gomma... Io non ho trovato informazioni attendibi che documentino quanto stai illustrando, se escludiamo il marketing delle case produttrici.
Qualunque macchina motrice termodinamica ha un rendimento tanto maggiore quanto meno energia termica residua disperde. Nel caso di motore a pistoni, dallo scarico e dal sistema di raffreddamento. Il turbo recupera una piccola parte dell'energia termica dai gas di scarico nell'espansione che avviene nella turbina, ma per avere un rendimento paragonebile all'aspirato, dovrebbe emettere gas di scarico a temperature paragonabili, questo non mi risulta.
Di confusione ce n'è tanta, qualcuno tira in ballo anche il motore Atkinson, che effettivamente ha una corsa minore in aspirazione rispetto all'espansione, ma abbandonato per la sua complessità meccanica. Il ciclo Miller "simula" il ciclo Atkinson con la stessa geometria di un normale motore a ciclo Otto.

Ciclo Atkinson - Wikipedia

it.wikipedia.org

 

[Gaimo]

Scusatemi, vado un attimo OT

Più leggo i funzionamenti dei vostri Niro, più mi sembra di avere un'auto diversa (lasciamo stare i consumi, che sono molto soggettivi...).
In famiglia, come ho già detto più volte, abbiamo il mio Niro e la Clio Hybrid di mia moglie...tutti e due di Luglio 2021...
Abbiamo anche un percorso autostradale (Casello Ospitaletto Lodigiano-barriera Melegnano, e ritorno) che facciamo quasi ogni we, per andare dai suoceri (quindi ho una buona statistica).
Se andiamo con la Clio (siamo sempre e solo in due...peso dell'auto circa 1300kg), in ogni tratto (intendo andata e ritorno). con cc inserito a 125km/h indicati, il suo sistema ibrido tiene la carica della batteria tra le 4 tacche e le 6 tacche. Quando arriva a 6 tacche, va in elettrico fino ad arrivare a 4, poi riaccende il termico e lo riporta a 6 e così via. Questo ciclo, considerando un viaggio in cui metto il cc (lo uso praticamente sempre) quando entro e lo tolgo alla barriera, lo vedo almeno 4-5 volte a tratta.
Se andiamo con il Niro (sempre in due...peso dell'auto circa 1500kg), sempre con CC impostato a 125km/h, sempre considerando un viaggio "libero" (intendo senza rallentamenti, con una velocità media abbastanza simile a quella impostata da CC (intendo sul tratto autostradale)), considerando le 16 "minitacche" dell'indicatore del Niro, la carica rimane compresa tra le 4 e le 8 tacche (quindi sempre sotto la metà)...e tende sempre a diminuire o al massimo restare costante. E ovviamente non mi è mai capitato di vedere il Niro andare in elettrico in questo tratto (su strade extraurbane mi capita di vederlo andare in EV, a 90km/h, ma con la batteria tra 11 e 12 tacche)

La mia sensazione è che il sistema CLIO privilegi la ricarica piuttosto del funzionamento in parallelo, invece il sistema del Niro privilegi il parallelo piuttosto della ricarica(come ho già scritto in un altro post, sempre in questo tratto di autostrada, mi è capitato di vedere anche 3 "minitacche", energia in entrata alla batteria di pochi watt (visto su HA, circa 3-400W), 6° marcia inserita e 130km/h constanti)

I consumi medi di Clio e Niro, letti da Spritmonitor, sono i seguenti:

- Clio - 4,94l%km - km totali 14016
- Niro - 4,94l%km - km totali 27120

Il consumo medio totale è il medesimo, se non che, per andare dai suoceri, usiamo l'85% delle volte la Clio...quindi è lei a fare il tratto di autostrada (i 33+33 km Ospedaletto Lodigiano-Melegnano e ritorno), sempre sopra il 120km/h

Per la cronaca, il consumo medio indicato dai due CdB del pieno in corso è il seguente:

- Clio - 3,8l%km - km percorsi dal pieno 350 - (in questo pieno siamo già andati 2 volte a Milano in autostrada)
- Niro - 4,3l%km - km percorsi dal pieno 680 - (solo viaggi casa-lavoro)

Per tornare OT, racconto una mia esperienza.
Porto il Niro in concessionaria per sostituire un pezzo in garanzia (20km di statali, 90km/h, dal mio posto di lavoro). Consumo medio indicato 22km/l
Mi danno come auto sostitutiva una kia ceed wagon, cambio automatico, diesel (non so altro). Torno al lavoro, stessa strada al contrario, stessa temperatura, stesso traffico, stessa guida...Consumo medio indicato 28km/l.
Con un confronto del genere, ovvio che se parli con chiunque ti dice "consuma meno un diesel"...
Per quanto mi riguarda ho preso un ibrido solo per la parte tecnologica...e soprattutto, guido un ibrido senza adeguarmi troppo a lui...

 

[Raffaele1969]

Per quanto mi riguarda ho preso un ibrido solo per la parte tecnologica...e soprattutto, guido un ibrido senza adeguarmi troppo a lui...

quindi in pratica lo hai preso per NON risparmiare carburante a quanto pare

 

[Qwerty]

Secondo me siamo già Ot solo parlando della "tecnica" del motore.....
Comunque, specificatamente per @Gaimo , usando il cc della Niro (che io ritengo un po' troppo aggressivo) non credo che tu riesca a vedere su un tratto di "soli" 33km l'EV a 120km/h a meno che non parti già con la batteria molto carica; come hai rilevato ai 90km/h extraurbano, quando la carica della batteria sale verso i 3/4 allora attiva il solo elettrico, anche a velocità alte.
A me capita solo quando faccio viaggi un po' più lunghi e ha il tempo di caricarla a sufficienza.

 

[Gaimo]

@Raffaele1969 Il consumo, per me, non è mai stato in cima alle priorità di scelta dell'auto. Ho preso il Niro perchè mi piaceva la parte tecnologica, mi piaceva l'estetica, potevo permettermelo...
Se avessi dovuto decidere l'auto solamente guardando il risparmio, magari avrei preso altro.

Ti faccio un altro esempio:
- Nel 2011, se non ricordo male, ero stato folgorato dalla Lexus CT200h. Da quel momento ho cominciato a cercare informazioni sul sistema ibrido e ne rimasi affascinato...ma il bagagliaio che aveva mi sembrava troppo piccolo (ognuno ha le proprie idee...)
- Quando ho scoperto che l'Auris (vecchio modello) aveva lo stesso sistema ibrido, ero andato a vederla...ma qui il bagagliaio era forse addirittura più piccolo.
- Quando nel 2013 è uscita la nuova Auris, finalmente aveva un bagagliaio che consideravo molto buono, mi sono deciso ad acquistarla...
- Nel 2014 trovo un'occasione molto vantaggiosa per me. Acquisto questa Auris (2013) per sostituire la mia Peugeot 206 XS Hdi 90cv.
- In tutto questo, ho fatto solo un ragionamento per il consumo: nel 2014 il consumo medio della mia Peugeot, per come la guidavo io, era di 18km/l, diesel. Avevo fatto dei calcoli: al costo del diesel e della benzina di quel momento, per pareggiare il costo di percorrenza della Peugeot, l'Auris avrebbe dovuto fare almeno i 20km/l. E centrai perfettamente l'obbiettivo (in realtà, quando l'ho cambiata nel luglio 2021, il consumo medio su spritmonitor era di 20,2km/l). Se avessi solo guardato il risparmio economico di percorrenza, nel 2014, avrei preso una Dacia Duster GPL (che, tra l'altro, esteticamente non mi dispiaceva).

Ognuno ha le sue priorità...se qualcuno chiede anche il mio parere, io espongo il mio punto di vista.

Post automatically merged: 27 Giugno 2023

Esatto @Qwerty , so benissimo che è quello il punto...ma con il sistema Renault, sulla Clio di mia moglie, lo vedo eccome.

 

[gomma2408]

@Seawind :
Hai ragione ma diciamo due cose diverse. Tu ti concentri sul rendimento che può superare il ciclo Otto e questo si riflette sui consumi specialmente ai carichi parziali (se cerchi ad es in rete su sito autotecnica.... -non voglio fare pubblicità perché non so se è permesso citare un sito esterno direttamente - trovi dettagli in merito) peraltro, efficienza a parte, potenza e coppia sono inferiori.
Per questo motivo fino a pochi anni fa il ciclo Miller non ha trovato ampia diffusione FINCHÉ appunto come dicevo non si è ovviato a questo con l'ibridizzazione, soprattutto partendo da Toyota, aggiungendo la parte elettrica che supporta il motore a ciclo Miller proprio ove è più carente..
In altri casi se non si è voluto usare l'elettrico si può aver usato il compressore per avere potenza e coppia, aumentando i consumi certo, ma che rispetto a un motore tradizionale turbo sono comunque inferiori grazie al ciclo Miller.
Se poi, i costi in questo caso siano inferiori ai vantaggi in termini di consumi, è altro discorso.... Ma comunque sono motori con ciclo Miller....

 

[Seawind]

@Seawind :
Hai ragione ma diciamo due cose diverse. Tu ti concentri sul rendimento che può superare il ciclo Otto e questo si riflette sui consumi specialmente ai carichi parziali (se cerchi ad es in rete su sito autotecnica.... -non voglio fare pubblicità perché non so se è permesso citare un sito esterno direttamente - trovi dettagli in merito) peraltro, efficienza a parte, potenza e coppia sono inferiori.
Per questo motivo fino a pochi anni fa il ciclo Miller non ha trovato ampia diffusione FINCHÉ appunto come dicevo non si è ovviato a questo con l'ibridizzazione, soprattutto partendo da Toyota, aggiungendo la parte elettrica che supporta il motore a ciclo Miller proprio ove è più carente..
In altri casi se non si è voluto usare l'elettrico si può aver usato il compressore per avere potenza e coppia, aumentando i consumi certo, ma che rispetto a un motore tradizionale turbo sono comunque inferiori grazie al ciclo Miller.
Se poi, i costi in questo caso siano inferiori ai vantaggi in termini di consumi, è altro discorso.... Ma comunque sono motori con ciclo Miller....

Concordo, anche se secondo me il concetto di "cilindrata" dovrebbe oramai essere superato, anche se ci è entrato nel DNA.

Per tornare al topic della conversazione. Uno dei miei percorsi ricorrenti è da Milano alla casa in Toscana (500 Km), dicui 300 autostrada, 120 superstrada (110 Km/h) ed 80 di statale:

- Nel 2006 ho acquistato una Toyota Corolla SW 1.4 D (90 CV). Milano-Toscana 5 l/100Km da CDB, quasi veritiero. fatti 220.000 Km fino al 2018. Oggi ne ha 250.000 e la usa mio fratello con grande soddisfazione.

- Nel 2018 ho acquistato una Skoda Octavia SW 1.0 TSI (116 CV). Milano-Toscana 5,5 l/100Km da CDB, reale circa 6. Fatti 40.000 Km fino al 2022 e venduta in perfette condizioni per assegnazione di auto aziendale. Alla vendita il CDB segnava un consumo medio di 5,9 l/100KM, Spritmonitor 6,4.

- Da febbraio a maggio 2023 ho avuto in pre-assegnazione una Jeep Compass 4xe. Con molta più attenzione delle altre (mai più di 120 in autostrada), a stento ho fatto 6,7 l/100Km. In urbano sempre in elettrico. Con soli 36 litri di serbatoio, ha un'autonomia ridicola.

- Da maggio Niro HEV, fatti poco più di 2000 Km, di cui 1500 per tre tratte Milano-Toscana. Media CDB 5,3 l/100 Km, corrisponde esattamente al dato di Spritmonitor. Nel parziale di una tratta MI-Toscana, si rileva 5,4-5,5 l/100Km. Tutto senza particolari riguardi, 130 in autostrada, 120 in superstrada e AC sempre accesa. Contrariamente a quello che facevo con la Octavia, non uso il Cruise, è troppo "energico" nelle variazioni e non mi piace, lo uso solo in caso di traffico/code, in quel caso aiuta. La Scoda aveva quattro livelli di regolazione per la sensibilità del cruise.

In conclusione per il momento sono soddisfatto della scelta fatta. Quando ho ritirato l'auto e fatto il pieno, ho visto oltre 800 Km di autonomia prevista, dopo la Compass un bel sollievo...

 

[Beyond]

Ciao e benvenuto.

@Seawind :
Hai ragione ma diciamo due cose diverse. Tu ti concentri sul rendimento che può superare il ciclo Otto e questo si riflette sui consumi specialmente ai carichi parziali (se cerchi ad es in rete su sito autotecnica.... -non voglio fare pubblicità perché non so se è permesso citare un sito esterno direttamente - trovi dettagli in merito) peraltro, efficienza a parte, potenza e coppia sono inferiori.
Per questo motivo fino a pochi anni fa il ciclo Miller non ha trovato ampia diffusione FINCHÉ appunto come dicevo non si è ovviato a questo con l'ibridizzazione, soprattutto partendo da Toyota, aggiungendo la parte elettrica che supporta il motore a ciclo Miller proprio ove è più carente..
In altri casi se non si è voluto usare l'elettrico si può aver usato il compressore per avere potenza e coppia, aumentando i consumi certo, ma che rispetto a un motore tradizionale turbo sono comunque inferiori grazie al ciclo Miller.
Se poi, i costi in questo caso siano inferiori ai vantaggi in termini di consumi, è altro discorso.... Ma comunque sono motori con ciclo Miller....

Toyota non usa il ciclo Miller ma l'Atkinson che il ha manovellismo delle bielle diverso dal ciclo Otto e Miller, è più complicato.
Kia e altri usano il Miller.

 

[still]

Toyota usa il Miller come tutti gli altri, il motore Atkinsons è talmente complicato che è rimasto in pratica un esercizio . Ai tempi che fu realizzato non c'era elettronica e quindi tutto funzionava con congegni meccanici complicati e delicati. Oggi invece gestire un motore elettronicamente non è più un problema. Alla fine il succo del discorso è che al termine della fase di espansione i gas hanno ancora energia residua che va persa nel motore Otto. Se si riuscisse a variare la corsa del pistone si potrebbe avere una fase di espansione più lunga e recuperare l'energia, aumentando il rendimento. Ed è quello che fa Atkinsons usando manovellismi complicatissimi. Il Miller fa la stessa cosa in maniera diversa: durante la fase di compressione la valvola di scarico si chiude leggermente dopo facendo quindi iniziare la compressione dopo, come se il cilindro fosse più piccolo. Poi la si chiude, inietta la benzina e inizia la fase di compressione. In questo modo il volume in fase di compressione è minore rispetto a quello di espansione esattamente come farebbe un Atkinsons, col vantaggio che qui non avendo un manovellismo fisso si può gestire la cosa a piacere. La potenza specifica è più bassa, è come se un 1600 in realtà avesse una cilindrata 1300 ma il rendimento è più alto, consuma meno.
La differenza Toyota sta nel cambio, loro adottano un rotismo epicicloidale che è molto più semplice di un doppia frizione ma ha il classico effetto scooter, motore alle stelle e macchina a 20 kmh

 

[Beyond]

Mah!

https://www.automobilismo.it/articoli/print/37437#:~:text=Ciclo%20Atkinson%20Quanto%20al%20sistema,di%20107%20per%20la%204x4.

Auto ibride: caratteristiche e prezzi delle 20 migliori sul mercato

Le vetture ibride che non necessitano di ricarica hanno registrato un notevole aumento delle vendite rispetto al 2022, nonostante il mercato generale in forte difficoltà. Ecco cosa propongono le Case per l’anno nuovo

www.corriere.it

Come funziona un'auto Full Hybrid | Toyota

Scopri gli elementi principali della tecnologia Full Hybrid: motore termico a ciclo Atkinson, motori elettrici e batteria ibrida ad alta capacità.

www.toyota.it

 

[StaceyCraig]

Buonasera a tutti,

sono un nuovo iscritto che sta cercando di decidere quale sarà la sua prossima Kia.
Vengo da una utilitaria diesel e ho intenzione di prendere qualcosa di un po' più spazioso ma non riesco a decidermi in merito alla motorizzazione.

Ho fatto un test drive sia con Xceed sia con Kia Niro. Anche se meno sportiva sarei propenso alla Niro perchè mi piacciono molto gli interni, il cruscotto nella versione evolution, i sedili, la spaziosità, etc. Ma non sono affatto sicuro che l'ibrido sia adatto al mio utilizzo.

Faccio circa 23k km l'anno. Stimo circa 15k km di autostrada. Nei prossimi anni presumo inoltre che l'utilizzo autostradale salirà ulteriormente.
E' noto che il tallone d'achille dell'ibrido è proprio in autostrada, sebbene la Niro performi meglio di altre ibride in virtù del cambio doppia frizione (es. meglio della CHR)
Ma se provo a confrontare i dati di Kia in regime extra-high (che dovrebbe essere fino ai 130km/h) con altre motorizzazioni Kia diesel, leggo questo:

Kia Niro: 5,443-5,456 l/100km
Xceed 1.6 CRDI 2WD CVT: 5,8 l/100km
Sportage 1.6 CRDI 2WD CVT: 5,558-5,946 l/100km
Sportage HEV : 6,635-7,158

Possibile? La niro è così superiore aerodinamicamente rispetto agli altri due modelli, che compensa la minore efficienza dell'ibrido rispetto al diesel in autostrada?
Guardando a parità di modello (Sportage) l'ibrido effettivamente è inferiore al diesel in regime extra high.

In pratica sto cercando un modo di giustificarmi a comprare la Niro anche se per il mio utilizzo sarebbe più indicato un Diesel.
Grazie per i vostri eventuali commenti o consigli
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Flavio

Se il tuo utilizzo si concentra principalmente su autostrade e percorsi extraurbani, potresti ancora ottenere prestazioni migliori con un veicolo diesel. Gli ibridi, invece, potrebbero essere più vantaggiosi se hai anche la possibilità di utilizzare la vettura per brevi spostamenti urbani o in condizioni di traffico intenso, dove l'efficienza ibrida può davvero fare la differenza.

 

[still]

Mah!

https://www.automobilismo.it/articoli/print/37437#:~:text=Ciclo%20Atkinson%20Quanto%20al%20sistema,di%20107%20per%20la%204x4.

Auto ibride: caratteristiche e prezzi delle 20 migliori sul mercato

Le vetture ibride che non necessitano di ricarica hanno registrato un notevole aumento delle vendite rispetto al 2022, nonostante il mercato generale in forte difficoltà. Ecco cosa propongono le Case per l’anno nuovo

www.corriere.it

Come funziona un'auto Full Hybrid | Toyota

Scopri gli elementi principali della tecnologia Full Hybrid: motore termico a ciclo Atkinson, motori elettrici e batteria ibrida ad alta capacità.

www.toyota.it

@Beyond non è che voglio insistere, il motore Atkinsons come era stato pensato dal suo ideatore in realtà non esiste, troppo complesso ed inaffidabile. Resta valido il principio, infatti nel documento che hai linkato si parla di apertura ritardata delle valvole. Ultimamente c'è stata una ulteriore evoluzione con l' e- power di Nissan che tramite manovellismi comandati da attuatori riesce anche a modificare in tempo reale la cilindrata per ottenere la massima efficienza. Comunque sia lo scopo è sempre lo stesso, ottenere il massimo dell'energia dall'esplosione dei gas. E questo avviene anche nei motori turbo dove il lavoro per fare entrare l'aria nei cilindri viene facilitato dalla turbina che sfrutta l'energia dei gas di scarico, che andrebbe persa.

 

[Seawind]

@Beyond non è che voglio insistere, il motore Atkinsons come era stato pensato dal suo ideatore in realtà non esiste, troppo complesso ed inaffidabile. Resta valido il principio, infatti nel documento che hai linkato si parla di apertura ritardata delle valvole. Ultimamente c'è stata una ulteriore evoluzione con l' e- power di Nissan che tramite manovellismi comandati da attuatori riesce anche a modificare in tempo reale la cilindrata per ottenere la massima efficienza. Comunque sia lo scopo è sempre lo stesso, ottenere il massimo dell'energia dall'esplosione dei gas. E questo avviene anche nei motori turbo dove il lavoro per fare entrare l'aria nei cilindri viene facilitato dalla turbina che sfrutta l'energia dei gas di scarico, che andrebbe persa.

Il ciclo Atkinson è stato inventato alla fine dell'800 ed è quello si vede nell'animazione al link sotto, che avevo già postato.

Ciclo Atkinson - Wikipedia

it.wikipedia.org

Viene spesso citato a sproposito anche nelle brochures delle case automobilistiche e ripreso perissequamente da alcuni organi di informazione, anche "specializzati".
@still, mi risulta che sul Miller, non mi risulta ci sia un ritardo sulla chiusura della valvola di scarico in compressione, bensì un ritardo in apertura o anticipo in chiusura della valvola di aspirazione, per introdurre meno aria comburente. Un ritardo nella chiusura della valvola di scarico, provocherebbe un "pompaggio" a vuoto di aria, una perdita di energia indesiderata.

 

[still]

Può darsi che mi sbaglio ma faccio due considerazioni: se quando inizia la fase di aspirazione la valvola è chiusa il motore va sotto sforzo perché il pistone tenderebbe a creare il vuoto.
Se la valvola di aspirazione tarda a chiudere durante la compressione l'aria aspirata viene rimandata indietro nel condotto di aspirazione creando interferenza. Cercherò di approfondire