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gattmes.
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Come ho già ampiamente scritto sul sito di Energeticambiente.. (e qui riporto in breve, spero...):
su un'auto "tradizionale" (ovvero dotata di motore a combustione interna ICE) TUTTO il consumo elettrico. ma proprio TUTTO.. è prodotto NON dalla "batteria" (che non è un oggetto alieno.. o a combustibile nucleare.. ma solo un piccolissimo "serbatoio" tampone.. come una specie di "polmone" in un sistema idraulico con autoclavi per "livellare" ..), ma dal generatore (alternatore, dinamo.. quello che è).
Spesso ci si riferisce a questo generatore come "alternatore", in quanto è il più frequente dei generatori impiegati in campo automobilistico.
L'alternatore (come anche la dinamo, ecc.) è una macchina elettrica (reversibile, tra l'altro)
"autoquoto" un mio messaggio su EA:CITAZIONECome già altre volte scritto/detto/spiegato una "macchina" elettrica (generatore/motore) può:
1) funzionare da MOTORE. In tal caso viene fornita energia elettrica al dispositivo (quindi consuma energia elettrica) ai suoi morsetti elettrici (da qui "entra" l'energia che esso consuma), quindi il dispositivo restituisce parte (non tutta) dell'energia elettrica sull'asse che ruota (da qui esce l'energia che esso CONVERTE) e sotto forma di energia meccanica. Se l'asse è collegato ad esempio alle ruote di un veicolo questo si mette in movimento e in accelerazione (facciamola breve...).
2) funzionare da GENERATORE. In tal caso viene fornita energia meccanica al dispositivo (quindi consuma energia meccanica FRENANDO IL MEZZO A CUI È COLLEGATO) facendo ruotare il suo asse (da qui "entra" l'energia che esso consuma), quindi il dispositivo restituisce parte (non tutta) dell'energia meccanica sui morsetti elettrici (da qui esce l'energia che esso CONVERTE) e sotto forma di energia elettrica. Se l'asse è collegato ad esempio alle ruote di un veicolo questo viene FRENATO e quindi viene fatta una decelerazione (facciamola breve...).
Conseguentemente l'alternatore per produrre energia elettrica ai "poli" FRENA il motore.. come lo fa il vento.. come lo fa una salita.. e noi sappiamo per "esperienza" che in salita.. o ad alta velocità (quando il vento.. e forte ..lo creiamo "noi") notoriamente si consuma di più!
Chiaramente più è elevato il consumo elettrico (più ripida è la salita) e più l'alternatore produce sotto forma elettrica.. e quindi richiede sotto forma meccanica (ovvero maggiore è il freno che applica al motore)
Tal cosa può (lo scrivo per l'ennesima volta) essere verificata in bici.. inserendo la famosa "dinamo": si fa più fatica a pedalare.. oppure se lasciata libera la bici "lanciata".. si ferma molto prima (e non è solo l'attrito delle rotellina della dinamo sulla ruota.. ma il fatto che essa sottrae energia meccanica/cinetica convertendola in energia elettrica.. consumata dalle lampadine)
Vediamo nel dettaglio quanto detto da dotting (perdonami!)CITAZIONEUn alternatore al massimo dei giri del motore eroga circa 1500 watts.
Attraverso il circuito di regolazione collegato alla batteria quando la batteria è sui 15,6 l'alternatore smette di erogare e quindi la potenza richiesta dall'alternatore attraverso la cinghia trapezoidale si annulla.
1) Non è preciso dire che la potenza massima e 1500W. La potenza (massima) erogata/erogabile dall'alternatore dipende da molti fattori.. primo tra tutti la taglia dell'alternatore. Una cinquecento non ha gli stessi consumi elettrici di un TIR.. lo stesso dicasi per il motore. Mettere un alternatore/freno da 10 CV su un motorazzo da 400 CV è poca cosa.. fare altrettanto su un motore da una 30ina (cinquecento) è deleterio! (NB di solito in campo automobilistico si definisce la taglia con gli Ampere.. 40A, 90A, ecc.)
2) Non è propriamente esatto dire che quando la batteria è sui 15,6V l'alternatore smette di erogare. A parte che la tensione di regolazione massima è ben più bassa (di solito sui 14V), anche arrivati a questo valore quel che eventualmente (non è detto) cessa è la corrente VERSO la batteria (se carica/in buono stato). Va da se che tutta quella consumata dagli utilizzatori (pensiamo anche alla centralina elettronica iniezione, servosterzo, ABS, cruscotto, AUTORADIO) coincide con quella erogata dall'alternatore (mentre con batteria più scarica/tensione più bassa l'alternatore fornisce ANCHE = in più la corrente per ricaricare la batteria). Quindi a batteria carica l'alternatore non smette di fornire energia.. casomai è la batteria che smette di far parte del sistema elettrico (come se fosse esclusa). Ricordate la premessa: tutta l'energia viene SEMPRE dall'alternatore (quindi dal motore ..dal carburante)!
3) Non è vero che la potenza verso la cinghia trapezoidale si annulla. Questo non succede mai. Scollegando anche i fili dell'alternatore si avrà sempre una minima potenza meccanica assorbita dalla parte meccanica stessa, appunto (quindi sempre un piccolissimo freno), dovuta a cuscinetti, spazzole (ndr- quelle dell'eccitazione..), ma anche ventola di raffreddamento, attriti interni con l'aria della parte rotante, ecc.
Durante il funzionamento invece la sottrazione meccanica al motore si addiziona di un quantitativo che, pur dipendendo dai consumi elettrici, è ben maggiore a causa dei rendimenti.
Quindi per produrre ad esempio 300W elettrici.. l'alternatore ne richiederà molti di più al motore.. indicativamente sui 500W
Intendiamoci.. gli alternatori sono macchine ad alto rendimento.. ma qui giocano due fattori a sfavore:
A) si lavora con basse tensioni (12V... raramente 24V).. conseguentemente, a parità di potenze gestite, la corrente è elevata (essendo la potenza il prodotto di tensione x corrente). Su tutti i carichi resistivi (fili di collegamenti.. ma anche gli avvolgimenti interni dell'alternatore) la potenza dissipata (persa.. sotto forma di riscaldamento degli stessi) dipende dal quadrato della corrente, dato che la potenza è sempre tensione (caduta ai capi della resistenza) x corrente .. e dato che la caduta ai capi è data dalla legge di ohm.. ovvero tensione = resistenza x corrente.. sostituendo viene:
potenza = tensione (caduta) per corrente = resistenza x corrente x corrente
Quindi riducendo la tensione (esempio da 120V a 12V) a parità di potenza (esempio 2400W) la corrente sale proporzionalmente:
esempio 2400W = 120V x 20A.. mentre a 12V -> 2400W = 12V x 200A..
..ma le perdite si alzano con il quadrato! Se nell'esempio fatto si avevano perdite "in giro" per un paio di watt.. passando a 12V diventano 200W (visto che la corrente è salita di 10 volte.. le potenze perse sono salite di 10x10=100!)
B) Inoltre l'alternatore produce tensione/corrente alternata, solitamente raddrizzata con un ponte di diodi (a "9 diodi" alternatore solitamente trifase:..6 + 3 eccitazione) quindi in "serie" alla tensione di .."batteria" ci sono sempre due diodi ..con caduta poco sotto il volt.
Stiamo dicendo che per produrre quei 14V in continua.. l'alternatore ne dovrà invece produrre quasi 16V ... e siccome la potenza è sempre tensione per ampere, significa che ad esempi erogando 10A ne saranno forniti al veicolo 14V x 10A =140W.. mentre l'alternatore ne produrrà in realtà 16V x 10A =160W (essendo i 20 di differenza persi/dissipati nel ponte diodi).. e probabilmente ne chiederà ben oltre i 200W al motore.CITAZIONEQuindi quando accendete una lampadina, l'autoradio, il lunotto termico..qualsiasi utilizzatore elettrico sull'auto non pensate solamente che quei Watt li, esempio 100W, li state "bruciando" in benzina /gasolio (o altro carburante).. ma prima raddoppiateli circa!!!...
Nell'esempio citato pensate che state consumando 100W.. e per farlo ne state bruciando carburante per 200W nel motore!!
Edited by gattmes - 10/5/2010, 15:34.
Consumando meno corrente l'auto consuma meno carburante?!?!?!Questa non l'ho mai capita... |