I veicoli elettrici hanno avuto una strada complicata verso il successo. I modelli ibridi, che combinano gas ed energia elettrica, hanno conquistato gli automobilisti che volevano risparmiare denaro alla pompa e ridurre le emissioni. Auto completamente elettriche prodotte in serie? Non così tanto. Non ancora.
Riceviamo notizie quotidiane sull’industria automobilistica alla ricerca di nuove tecnologie per aumentare le vendite in calo. Al momento, le auto elettriche sono per lo più prototipi o concetti. Ciò non significa che l’idea sia errata. Le auto elettriche in realtà risalgono agli inizi del 1800. Thomas Edison provò persino a progettare per loro una batteria a lunga durata prima di arrendersi. Poi arrivò la Ford Model-T con il suo motore a gas. Ciò ha spostato l’attenzione dell’intero settore per decenni.
Certo, abbiamo visto tentativi completamente elettrici come la Toyota RAV4 EV e la Tesla Roadster. Ma erano troppo costosi o troppo complicati per la produzione di massa. Nel 2008, Ford ha promesso un modello completamente elettrico entro il 2011. Se conosci la storia, probabilmente era solo un titolo di speranza, non un piano concreto.
Oggi non puoi entrare in una concessionaria e guidare un’auto elettrica fuori dal parcheggio. Ancora.
Gli appassionati non aspettano. Alcuni stanno convertendo le proprie auto a benzina in veicoli elettrici. Prendi un’auto a benzina standard e scambi il cuore con una batteria e un motore. Ma cosa succede se non riesci a strapparlo da solo? Potresti visualizzare annunci di kit di conversione per auto elettriche. Funzionano? Possono trasformare la tua vecchia macchina in una macchina ecologica? Diamo un’occhiata al processo di conversione elettrica.
Cosa c’è dentro la scatola?
Un kit di conversione per un’auto elettrica non è una parte singola. È un insieme di componenti necessari per sostituire il motore a combustione interna. Gli elementi principali solitamente includono un motore elettrico, una batteria, un controller e un caricabatterie.
Il controllore è il cervello. Prende energia dalla batteria e la invia al motore. La batteria fornisce l’energia. Le conversioni precedenti utilizzavano batterie al piombo-acido. Sono pesanti e trattengono meno carica. I kit moderni utilizzano tipicamente pacchi agli ioni di litio. Sono più leggeri ed efficienti.
Il processo di installazione
La conversione di un’auto è complessa. Non stai semplicemente inserendo un nuovo motore. Stai rimuovendo il serbatoio del gas, i tubi del carburante, il sistema di scarico e la trasmissione. Quindi si saldano nuovi punti di montaggio per il motore. Fai passare cavi ad alta tensione dalla batteria al controller e al motore.
Questo non è un progetto del fine settimana per un principiante. Richiede la conoscenza dell’elettricità e della meccanica. Gli errori possono portare a incendi o guasti. Alcuni kit vengono forniti con le istruzioni. La maggior parte non copre ogni marca e modello di veicolo. Spesso è necessario adattare le parti per adattarle al telaio specifico.
Prestazioni e autonomia
Come si guida un’auto convertita? Dipende dalla capacità della batteria e dalla potenza del motore. Le prime conversioni avevano una portata limitata. Potresti ottenere 30 o 40 miglia con una carica. I moderni pacchi al litio possono spingerlo a 100 miglia o più. Ma raramente abbini una nuova Tesla.
La coppia è istantanea. I motori elettrici forniscono immediatamente la massima potenza. Questo rende divertente la guida in città. La navigazione in autostrada può essere più dura per la batteria. Dovrai pianificare le soste di ricarica.
Costo e disponibilità
I kit di conversione per auto elettriche sono convenienti? Possono esserlo. Un kit di base potrebbe costare qualche migliaio di dollari. I pacchi al litio di fascia alta e i motori potenti possono aumentare significativamente il prezzo. Confrontalo con una nuova auto elettrica. Il costo iniziale della conversione è spesso inferiore. Ma stai acquistando anche un’auto a gas usata. L’investimento totale varia.
Trovare un kit ora è più facile. Diverse aziende li vendono online. Alcuni si concentrano su veicoli specifici come il Maggiolino VW o la Toyota Prius. Altri offrono kit universali. È necessario verificare la compatibilità. Non tutti i kit sono adatti a tutte le auto.
Ne vale la pena?
Convertire un’auto a gas in elettrica piace agli appassionati. È una sfida fai-da-te. Riduce anche le emissioni. Stai mantenendo un veicolo funzionante fuori dalla discarica. Ma non è per tutti. Il lavoro è intenso. Il costo può aumentare. E tu
I motori a benzina sono dei pasticci meccanici. Si basano sulla combustione, sui pistoni che si attivano in sequenza, sulle aste che si collegano a un albero motore e su una trasmissione che trasforma quella forza lineare in coppia rotazionale. È una reazione a catena del metallo che colpisce il metallo. La potenza viaggia attraverso un albero motore, colpisce il differenziale e infine fa girare le ruote. Funziona. È complesso. È costoso da mantenere perché ci sono centinaia di parti mobili che si consumano l’una contro l’altra.
Le trasmissioni elettriche lo eliminano.
Un veicolo elettrico (EV) ha tre componenti principali. Un motore elettrico sostituisce il motore a combustione interna (ICE). Una batteria immagazzina l’energia. Un controller gestisce il flusso. Questo è tutto. Il motore non brucia carburante. Ha un elemento rotante. È più silenzioso, più efficiente e meccanicamente più semplice.
Gli ibridi colmano il divario. Usano il motore a gas per caricare la batteria mentre il motore elettrico fornisce la propulsione. I veicoli elettrici puri, tuttavia, si collegano alla presa di corrente. Prendono corrente dalla presa domestica o da una stazione di ricarica. Nessun serbatoio del gas. Nessun tubo di scarico. Nessuna trasmissione con più marce.
Convertire un’auto significa rimuovere l’ICE. Strappi il blocco motore, la trasmissione, il serbatoio del carburante e il sistema di scarico. Al loro posto, installi un motore, un controller e un gruppo di batterie. Sostituisci tubi e tubazioni con cavi ad alta tensione.
La fisica è semplice. Il controller comunica al motore quanta coppia fornire. Il motore gira. Le ruote girano. Ma la difficoltà risiede nell’ingegneria necessaria per adattarlo sotto un cofano progettato per una bestia diversa.
Tipi di kit di conversione per auto elettriche
La maggior parte delle persone non può eseguire questo intervento. È necessario comprendere la sicurezza dell’alta tensione, la distribuzione del peso e l’integrità strutturale. Per questo motivo, le aziende vendono kit di conversione. Questi non sono trucchetti fai-da-te trovati in un garage. Sono pacchetti ingegnerizzati.
Ma non tutti i kit sono uguali. Alcuni prendono di mira marche e modelli specifici, mentre altri sostengono la compatibilità universale. La verità è confusa.
Montaggio imbullonato o fabbricazione personalizzata
Esistono due approcci principali alla conversione.
I kit imbullonati sono progettati per veicoli specifici. Il produttore ha già misurato il telaio. Sanno dove è montato il motore. Conoscono la lunghezza dell’albero motore. Hanno prefabbricato il vano batteria per adattarlo al bagagliaio o al telaio. Ciò riduce i tempi di fabbricazione. Riduce il rischio. Stai scambiando un sistema con un altro progettato per quello spazio. Gli esempi includono i kit per il Maggiolino VW, la Honda Civic o le conversioni originali della BMW i3. Questi sono spesso plug-and-play per la trasmissione, anche se è comunque necessario adattare i sistemi di frenatura e di sterzo per gestire il peso aggiuntivo delle batterie.
I Kit di conversione personalizzati sono più simili a un progetto. Forniscono i componenti principali: un motore CC a coppia elevata, un controller e un sistema di gestione della batteria (BMS). Fornisci tu il telaio. Tu costruisci i supporti. Tu progetti l’involucro della batteria. Questo è comune per i veicoli più vecchi in cui non esiste alcun kit imbullonato. Pensa alle classiche Mustang, alle vecchie Land Rover o alle Mini Cooper vintage. Il vantaggio è la flessibilità. È possibile dimensionare la batteria in base alle proprie esigenze di autonomia. Puoi montare il motore dove preferisci. Lo svantaggio è che richiede molta manodopera. Stai costruendo una nuova trasmissione da zero.
Compatibilità e vincoli
Un kit funzionerà con qualsiasi auto? Tecnicamente sì. Praticamente no.
Il peso è nemico della conversione elettrica. Una batteria per veicolo elettrico è pesante. Le batterie al piombo sono obsolete per questo utilizzo a causa della loro bassa densità di energia. Gli ioni di litio sono lo standard. Anche così, un pacco da 40 kWh pesa diverse centinaia di chili. Se le sospensioni e i freni della tua auto non sono stati progettati per quel carico, rischi di fallire.
L’altezza da terra è un altro fattore. I pacchi batteria sono mattoncini piatti e rettangolari. Spesso ne hanno bisogno
La realtà dei kit di conversione elettrica aftermarket
Il mercato della trasformazione dei veicoli a gas in veicoli elettrici è frammentato e spesso fuorviante. Mentre alcuni kit sono destinati a piattaforme specifiche, altri sostengono la compatibilità universale. A123 Systems è stata pioniera in questo spazio nel 2008 con Hymotion L5. Questo non è uno scambio completo. È un modulo range extender progettato esclusivamente per la Toyota Prius.
L’obiettivo è semplice. Trasforma un ibrido standard in un vero ibrido plug-in. La maggior parte delle concept car non esce mai dal laboratorio, ma la Hymotion L5 mirava a colmare questa lacuna. Si collega a qualsiasi presa standard da 120 volt. Una ricarica completa richiede quattro ore.
“L’Hymotion L5 raddoppia effettivamente la capacità elettrica della Prius senza toccare il motore a gas per l’avviamento iniziale.”
Aumento della capacità della batteria e dell’efficienza
L’hardware all’interno del bagagliaio racconta la vera storia. La batteria originale della Prius contiene 1.300 wattora. L’Hymotion L5 aggiunge un pacchetto da 5.000 wattora. Questo è un enorme salto nell’energia immagazzinata.
Di conseguenza, l’autonomia elettrica aumenta notevolmente. Le affermazioni sull’efficienza del carburante suggeriscono un aumento da 40 mpg a oltre 100 mpg. Sembra troppo bello per essere vero finché non guardi l’input. State integrando il motore a combustione interna con energia elettrica, non sostituendolo completamente. Il motore a gas esiste ancora. Brucia ancora carburante. Funziona semplicemente di meno.
La barriera dei costi e dell’installazione
È qui che la fantasia si scontra con il muro. Il prezzo dell’adesivo per il kit Hymotion L5 è $ 10,395. Aggiungi le tasse. È inoltre necessario un acconto di $ 1.000 sul sito Web A123. Sono soldi spariti prima ancora che tu veda la scatola.
Ma non puoi semplicemente ordinarlo per corrispondenza. L’azienda non invia istruzioni con una chiave inglese. È necessario recarsi presso un rivenditore autorizzato. Ci sono solo 11 rivenditori di questo tipo in tutti gli Stati Uniti. Questo crea un collo di bottiglia. Sei bloccato nella loro rete di servizi.
Esistono altre opzioni, ma comportano i loro grattacapi. Poulsen Hybrid offre una conversione per circa $ 3.500. VS Composites vende l’elettrocaricatore per circa $ 4.000. Entrambi affermano di adattarsi a qualsiasi auto convenzionale. Entrambi richiedono un’installazione professionale. Il costo della manodopera aumenta rapidamente, incidendo sui risparmi che speravi di ottenere.
Scetticismo del produttore e rischi legati alla garanzia
Le case automobilistiche odiano questi kit. Non per ripicca, ma per realtà ingegneristica. La compatibilità universale è spesso una bugia. Le parti di un kit di terze parti possono interferire con i sensori, i cablaggi o i sistemi frenanti originali del veicolo. Questa interferenza può causare guasti a cascata nei sistemi correlati.
Poi c’è la garanzia. L’aggiunta di parti aftermarket non autorizzate dà al produttore motivo di invalidare la garanzia della tua nuova auto. Se la tua trasmissione si guasta, potrebbero dire che la conversione elettrica ha stressato la trasmissione. Sei da solo.
Il verdetto del meccanico
Prima di spendere un centesimo, parla con un meccanico esperto. Non sono un utente del forum. Non è un commentatore del blog. Un professionista autorizzato. Internet è pieno di guide sull’olio di serpente che promettono facili scambi. La maggior parte sono pericolosi.
L’Hymotion L5 ha dimostrato che la conversione è possibile. Si è anche rivelato costoso e complesso. La tecnologia funziona. L’economia raramente lo fa.
Per coloro che ancora inseguono il sogno, i collegamenti sottostanti offrono approfondimenti sui carburanti alternativi e sulla meccanica ibrida.
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Fonti
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-Chang, Althea. “I nuovi kit trasformano qualsiasi auto in un ibrido plug-in.” MyRide.com. (16 marzo 2009) http://www.myride.com/technology/new_kits_turn_any_plug_in_hybrid-3989-page1.html - Ibrido Poulsen. “Domande frequenti.” (16 marzo 2009) http://www.poulsenhybrid.com/FAQS.php
- Servizio Pubblico di Radiodiffusione. “Cronologia: vita e morte dell’auto elettrica.” 9 giugno 2006. (16 marzo 2009) http://www.pbs.org/now/shows/223/electric-car-timeline.html
- Romero, Francesca. “Una breve storia dell’auto elettrica.” Rivista TEMPO. 13 gennaio 2009. (16 marzo 2009) http://www.time.com/time/business/article/0,8599,1871282,00.html
-SigmaAutomotive.com. “Kit di conversione PHEV (veicolo ibrido elettrico plug-in).” Novembre 2008. (16 marzo 2009) http://www.sigmaautomotive.com/electrocharger/electrocharger.php - Wald, Matthew L. “Una conversione plug-in per Prius.” New York Times. 27 aprile 2008. (16 marzo 2009) http://www.nytimes.com/2008/04/27/automobiles/27PLUGIN.html
