Raffaele Berardi | Ralph DTE

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4 marzo 2011

Volere è potere: progettare e realizzare un motore

Rubrica: Motorismo

Titolo o argomento: Progettare e realizzare un motore per una Vespa da competizione

Di recente ho avuto modo di parlare con diversi studenti di Ingegneria Meccanica di differenti Università italiane. Alcuni, come me, si dedicano ad approfondire la loro passione per motori, telai, sospensioni, carrozzerie e aerodinamica, tecnologie, ecc…

Fin qui tutto normale se non fosse per una sorta di strana anomalia. Alcuni raccontano che i loro professori li hanno scoraggiati nel momento in cui hanno mostrato il desiderio di voler progettare un motore. C’è persino chi ha detto al proprio studente tesista: “E’ inutile che ti fissi nel voler fare la tesi sui motori, tanto nella tua vita non progetterai mai motori…”

Ora desidero semplicemente portare alla vostra attenzione il fatto che ci sono ragazzi (grandi appassionati di motori e tecnica) i quali, ancor prima di prendere il diploma di Perito Meccanico Industriale, sono stati in grado di “progettare” nonchè “costruire” il motore che loro volevano fortemente. Quindi non solo questi ragazzi non sono degli ingegneri, ma alcuni di loro hanno realizzato il loro primo motore (o parte di esso) prima ancora di conseguire il diploma… Non dico altro.

Uno di questi ragazzi (Stefano) è stato così gentile da fornirmi alcune foto di uno dei suoi motori realizzati con un suo caro amico. A scuola, qualche mese prima di prendere il diploma, lo ha disegnato con un software di progettazione meccanica 3D. Durante la realizzazione della sua tesina di maturità ha iniziato la sua lavorazione e, alcuni mesi dopo, ha completato un suo primo prototipo funzionante*.

Ma non solo! Ha montato il suo motore su una Vespa da competizione che utilizza per partecipare a regolari gare di accelerazione (sui 150 metri) organizzate da appositi enti sportivi su tracciati chiusi al traffico. I risultati ottenuti sono i seguenti: 6,5″ per raggiungere i 150 metri, una velocità d’uscita di ben 134 km/h ed una soddisfazione impareggiabile. Viene da sé che Stefano è solo all’inizio della sua carriera motoristica e che presto realizzerà motori sempre più complessi e con lavorazioni sempre più precise e raffinate. Stefano potrebbe anche non iscriversi mai ad ingegneria meccanica e progettare comunque i suoi motori perchè: volere è potere. Certo è che se si incrive potrà fare molto di più (al di là di quello che pensano i più pessimisti).

*Il motore realizzato da Stefano sfrutta il cilindro di un motore già esistente. Situazione perfettamente comprensibile visto che possiamo già considerare inverosimile il fatto che alla sua giovane età lui abbia realizzato diverse componenti con un suo amico appassionato di tecnica e macchine utensili.

3 marzo 2011

Le telefonate assillanti delle promozioni telefoniche

Chi dà il nostro numero alla concorrenza?

In seguito all’ennesima assillante telefonata per pubblicizzare una promozione telefonica di una compagnia concorrente a quella della quale mi servo, ho deciso di chiedere all’operatrice chi le avesse dato il mio numero. La risposta, alquanto inquietante, è stata la seguente: “Noi non facciamo ricerche sugli elenchi telefonici o altro; è la sua compagnia telefonica che ci ha venduto il suo numero di telefono e quello di tutte le persone che chiamiamo!” Massimo sconcerto per due motivi. Il primo: “Se quanto affermato dall’operatrice fosse vero, una compagnia telefonica che convenienza avrebbe nel vendere i numeri dei suoi abbonati alla concorrenza? E se poi aderiscono alle promozioni proposte e cambiano operatore?” Secondo: “E la privacy?”

Ecco come porre rimedio al problema

Ricevi telefonate di diverse compagnie telefoniche (ma non solo) perchè il tuo numero è registrato in quelle che vengono chiamate “liste commerciali”. Per far rimuovere il tuo numero da tali liste o elimini il telefono da casa/lavoro (cosa molto scomoda e sconveniente anche se in particolari casi fattibile), oppure ti iscrivi al “registro delle opposizioni” inviando un fax al numero 06/54224822 sul quale puoi ad esempio scrivere:

Io sottoscritto “nome” e “cognome” titolare del numero telefonico “prefisso e numero” richiedo di essere inserito nel registro delle opposizioni al fine di non ricevere più telefonate di tipo promozionale/commerciale da qualsivoglia azienda.

Per maggiori informazioni: http://abbonati.registrodelleopposizioni.it

3 marzo 2011

Effetti della taratura delle molle: carico (rigidezza) e precarico

Rubrica: Il setup che fa impazzire – livello medio

Titolo o argomento: Effetti della regolazione delle molle nella realtà e su un simulatore

La regolazione del precarico implica una variazione di altezza del veicolo? E la variazione della rigidezza (carico)? Se desiderate ottenere subito una risposta a queste domande, ebbene le risposte sono: sì, la regolazione del precarico implica una variazione di altezza del veicolo. No la regolazione della rigidezza (carico) non implica una variazione di altezza del veicolo nella realtà ma solo su taluni simulatori di guida per la semplificazione di alcuni modelli fisici/matematici. Se desiderate sapere il perchè potete proseguire nella lettura.

Iniziamo da una frequente convinzione errata: non è vero che variando il precarico di una molla non deve variare l’altezza della vettura/moto. Non è altrettanto vero che variando il precarico si vari il carico della molla. Carico e precarico sono due cose distinte.

Il carico della molla dipende dal diametro della stessa, dal diametro del filo con cui è realizzata la spirale, dal numero di spire di cui è costituita la molla e, ovviamente, dal materiale con cui è realizzata.

Il precarico non dipende dai fattori appena citati mentre, come dice la parola stessa, indica di quanto avete pre-caricato in condizioni iniziali la vostra molla. Ovvero quanto del carico che può reggere la molla è stato già applicato su di essa.

Se abbiamo ad esempio una molla con un carico (o rigidezza) di 100 kg/cm e se su di essa facciamo gravare una massa di 100 kg, tale molla si abbasserà di 1 cm. Se facciamo gravare su di essa una massa di 200 kg, tale molla si abbasserà di 2 cm e così via fino alla completa compressione e inefficacia del dispositivo.

Nel caso in cui l’ammortizzatore in questione sia dotato di ghiera di regolazione del precarico, noi possiamo agire sulla suddetta ghiera avvitandola verso la molla. Se comprimiamo la molla di 1 cm della sua lunghezza, con una taratura di 100kg/cm, avremo 100 kg di precarico. L’ammortizzatore tenderà ed estendersi (e quindi il veicolo tenderà a sollevarsi).

Se un veicolo (dotato di ammortizzatori con carico da 100 kg/cm) ad esempio ha una massa di 400 Kg e scarica ipoteticamente 100 kg esatti per ogni ruota allora, in condizioni normali, una volta tirato giù dal ponte dell’officina e appoggiato a terra, si abbasserà di 1 cm. Se invece i suoi ammortizzatori sono regolati con un precarico di 100 kg, quando questo verrà appoggiato a terra non si abbasserà del centimetro in questione ma, in condizioni statiche, manterrà lo stesso assetto che possiede da sollevato. Ciò perchè la molla non riceve una spinta tale da comprimerla e non deve quindi assorbire nulla. La forza di contatto passa quindi in modo diretto dal telaio al suolo e dal suolo al telaio senza che la molla faccia una piega. Diverso invece sarà il discorso (per ovvi motivi) nel momento in cui il veicolo inizierà a muoversi e a subire urti provenienti dalle irregolarità dell’asfalto o nel caso in cui semplicemente salga a bordo un pilota o venga fatto il pieno di carburante…

Ma sui simulatori…

Talvolta ci si chiede: “Allora come mai sui simulatori di guida commerciali (basati su una fisica tutto sommato vicina alla realtà) variando il carico degli ammortizzatori (e non il precarico) varia l’altezza della vettura simulata?” Ebbene il simulatore si limita a fornire risposte matematiche agli imput inseriti. Se su un dato veicolo di massa pari (ad esempio) a 1000 kg sono montati 4 ammortizzatori con 4 molle di un dato carico, variando il valore del carico, il simulatore non riprogetterà l’intera molla (diametri, spire, materiali, ecc…) ma si limiterà ad offrire una risposta matematica delle reazioni che si oppongono al peso del veicolo. Ne viene da sé che se si hanno inizialmente 4 molle da 250 kg/cm il veicolo (di massa pari a 1000 kg) si abbasserà di un centimentro ma se aumentiamo sul simulatore la taratura delle suddette molle il veicolo tenderà a sollevarsi perchè matematicamente occorre una massa maggiore per comprimere molle di un carico (o rigidezza) maggiore.

Mentre sui simulatori ogni parametro è regolabile con dei cursori, nella realtà possiamo regolare in modo analogico: precarico, frenatura in compressione e frenatura in estensione. Per il carico delle molle, invece, siamo costretti a smontare l’ammortizzatore ed a sostituire la molla in uso con un’altra di diverso carico (o rigidezza). Questo implica che si può ordinare ad una azienda una molla che abbia una determinata lunghezza, numero di spire, diametro del corpo, diametro del filo, materiale…

In conclusione se quello che cerchiamo è solo la regolazione dell’altezza, si agisce solitamente sul precarico mentre se quello che cerchiamo è una diversa resa della molla si agisce sul carico e si variano quindi i parametri della molla sopra indicati.

Maggiori approfondimenti alla sezione “Setting” della pagina “Motori“.

regolazione precarico molla auto moto

Avvitando la ghiera (C) verso la molla, l’interasse (AB) aumenta.

25 febbraio 2011

Le nuove frontiere del fotovoltaico

Rubrica: Impianti fotovoltaici

Titolo o argomento: Dai pannelli fotovoltaici in plastica alle lacche fotovoltaiche

Se da un lato cresce l’esigenza di migliorare il rendimento dei pannelli in modo tale che possano convertire in energia elettrica quanta più energia solare assorbita (vedi il nostro articolo: P.E.T.E. Photon Enhanced Thermionic Emission), dall’altro anche l’occhio vuole la sua parte. Per tale ragione si studiano tecnologie in grado di offrire pannelli esteticamente sempre più gradevoli, pannelli mimetizzabili nel contesto abitativo urbano e delle periferie e, addirittura, pannelli completamente invisibili… Per raggiungere tali scopi, scienziati e ricercatori di tutto il mondo si stanno orientando verso nuovi orizzonti tecnologici: plastiche opportunamente trattate, lacche e tutti i possibili materiali che possano sostituire il silicio per ridurre i costi di produzione.

Non si tratta di fantascienza ma delle tecnologie attualmente in fase di studio e sperimentazione le quali, si prevede, saranno disponibili già dal 2015-2016. La prima di queste innovazioni prevede l’impiego di pannelli realizzati in “plastica” (opportunamente trattata) i quali sostituirebbero totalmente il classico pannello fotovoltaico realizzato con l’impiego del silicio. I vantaggi si traducono in termini di costi minori (fino all’80% in meno), semplicità delle lavorazioni e dell’interno processo produttivo ed un’estetica molto più adattabile ai contesti abitativi. Si è scoperto che con la plastica, sotto determinate condizioni, si possono ricavare da 10 watt di energia solare, 1/10 di watt di energia elettrica. Un valore a dire il vero troppo basso se non fosse per il fatto che trattando opportunamente il materiale con delle particelle (polimeri conduttori e nanostrutture di carbonio) la quantità di energia elettrica che si riesce a ricavare sale notevolmente (attualmente non sono disponibili dati precisi su tali studi ma l’unico parametro attendibile pare sia un rendimento inferiore rispetto ai pannelli fotovoltaici basati su silicio per via della bassa conduttività dei polimeri). Tali pannelli in plastica oltre ad essere più economici e facilmente lavorabili, possono essere realizzati con particolari forme e linee in modo da abbellire le facciate degli edifici offrendo un impatto decisamente gradevole, pulito e moderno. Anche per questa soluzione la durata della vita utile è prevista intorno ai 15-20 anni.

Altra tecnologia interessante, attualmente in fase di studio, è una particolare lacca che sarebbe in grado di trasformare l’energia solare in energia elettrica (esattamente come avviene in un normalissimo pannello fotovoltaico). Tale lacca potrebbe essere spruzzata su edifici di vario genere e rimanere completamente invisibile oltre ad essere facilmente applicabile e, soprattutto, con costi decisamente contenuti. Io personalmente credo che potrebbe essere persino miscelata con le vernici delle automobili ibride ed elettriche per dare un ulteriore apporto energetico utile alla ricarica delle batterie sia in movimento che durante una sosta. Una soluzione sicuramente molto interessante ma tutta da dimostrare per quanto concerne l’efficacia, l’affidabilità e la sicurezza.

Insomma, si cerca di trovare ogni possibile materiale alternativo al silicio con lo scopo di realizzare pannelli con una flessibilità d’uso smisurata, applicabili su diverse superfici e, ovviamente al costo più basso possibile immaginabile anche se questo dovesse significare un rendimento più basso di qualche punto percentuale.

Alla pellicola di plastica, facilmente modellabile, viene applicato un rivestimento conduttivo.

23 febbraio 20118 dicembre 2018

Promozione condizionatori per Camper e Nautica – Electrolux Dometic Waeco – Berardi Store

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