Automotive e Automotive alternativo

28 aprile 2010

Inversioni di tecnologia: i pneumatici per le auto elettriche

Rubrica: Tecnologie utili ai mezzi elettrici ed ibridi, ma non solo…
Titolo o argomento: Il pericolo della troppa silenziosità

Per anni la ricerca delle grandi case produttrici di pneumatici si è basata anche sull’obiettivo di realizzare gomme sempre più silenziose durante il rotolamento. Questo per rendere la marcia più confortevole e dare l’idea di vetture più solide… Ora che le auto elettriche stanno realmente per farsi strada e irrompere nei mercati di tutto il mondo, si inizia addirittura a pensare di fare un passo indietro -è molto raro che accada ma evidentemente non impossibile- e dotare le vetture di pneumatici che non siano poi così silenziosi.

Pare proprio che per i pedoni sarà molto difficile abituarsi all’idea che, attraversando una strada, si corra il rischio di essere investiti* perchè non si è avvertito alcun rumore che ponesse in allarme. Effettivamente, abituati al trambusto della città (ma non solo), siamo ormai in grado di capire se attraversare una strada o meno dando uno sguardo con la coda dell’occhio e soprattutto accertandoci dei rumori prossimi a noi. In tal modo si osserva frequentemente gente che attraversa la strada e guarda il cellulare o un giornale ma che non corre rischi perchè i rumori nelle immediate vicinanze sono ben marcati e distinguibili.

La ricerca potrebbe quindi orientarsi verso pneumatici che emettano un particolare sibilo? In fondo gli strumenti a fiato giocano con l’aria per emettere le diverse note. Potrebbe un pneumatico fare altrettanto?

*Stessa ragione per la quale spesso i ciclisti vengono maledetti (talvolta ingiustamente); semplicemente non li si sente arrivare e ci comportiamo in modo distratto.

16 aprile 2010

Disinserire l’EGR che effetti produce?

Rubrica: Incominciamo a parlare di automobili -22-

Titolo o argomento: Disinserire l’EGR che effetti produce?

“Ho disinserito l’EGR così la macchina va più forte!”. Altra leggenda metropolitana. Assolutamente non è vero.

Se il motore della tua auto è provvisto di sistema di ricircolo gas EGR un motivo c’è. I gas di scarico vengono fatti passare nuovamente in camera di scoppio (solo ai regimi intermedi, mai al minimo né a pieno carico) per abbassare la temperatura di combustione. Questo ha un effetto positivo sulla riduzione delle emissioni inquinanti.

Ma non è tutto. Gli ingegneri quando progettano un motore con EGR, considerano nel bilancio termico del motore stesso gli effetti che l’EGR ha. Se disinserisci (con vari stratagemmi che non mensionerò in questo articolo) l’EGR, il primo reale effetto che hai è una temperatura di esercizio leggermente maggiore del motore. Le prestazioni non migliorano, peggiorano. Non escluderei la possibilità persino di danneggiamenti della testata laddove piccoli innesci di frattura possono essere ampiamente stimolati dal maggior calore.

Noti invece un miglioramento delle prestazioni, disinserendo l’EGR, solo quando i componenti che lo fanno funzionare non fanno il proprio dovere, ovvero quando si sono danneggiati. In tal caso la soluzione migliore rimane sempre quella del controllo (tramite presa OBD) dei componenti del sistema di ricircolo dei gas: valvola EGR, modulatore elettropneumatico,modulo di comando, misuratore massa aria, elettrovalvole.

1 aprile 2010

Se ho una macchina sportiva la devo tirare altrimenti si rovina?

Rubrica: Incominciamo a parlare di automobili -21-

Titolo o argomento: Se ho una macchina sportiva la devo tirare altrimenti si rovina?

Assolutamente non è vero. Si tratta di una leggenda metropolitana. O meglio è importante fare una distinzione. Nei motori 2 tempi, dove l’olio che lubrifica il cilindro (o i cilindri) arriva con la miscela, andando a giri bassi si verifica quello che in gergo si chiama smagrimento. Per questa ragione molti scooter 2 tempi vengono carburati in maniera eccessivamente grassa dalle case costruttrici; si tenta di evitare che procedendo piano nel traffico si possano verificare dei grippaggi.

Al contrario in un motore 4 tempi, nel quale la lubrificazione è si legata al regime di rotazione ma è ottenuta mediante un circuito completamente separato da quello di alimentazione, non esiste alcun vincolo nell’uso del motore stesso ad andature ridotte. Sia esso un motore di 55 cavalli o uno di 550 cavalli. Se durante il rodaggio di una vettura sportiva è fondamentale seguire i consigli riportati dalle case nel manuale di uso e manutenzione, in seguito nessun problema tecnico ti impedisce di utilizzare la vettura come una comune utilitaria nonostante una cavalleria più alta. I problemi che si possono verificare procedendo a giri troppo bassi e quindi facendo girare meno la pompa dell’olio (messa in movimento dall’albero motore) diminuendo portata e pressione di lubrificazione, sono gli stessi per un 1100 da 55 cavalli così come per un 5000 da 550 cavalli. Ovvero ad una minore lubrificazione corrispondono maggiori attriti e usura di bronzine, fasce elastiche e quant’altro… Ma questo vale per qualunque motore non solo per quelli sportivi.

E’ invece vero che se si tiene un motore fermo troppo tempo questo potrà essere soggetto all’usura di diversi componenti e subire dei danni da ossido, paraoli che si seccano, umidità che entra dal filtro dell’aria e dalla marmitta, viti che si ‘cementano’, parti in gomma che si crepano, liquidi di raffreddamento e lubrificazione che si alterano, ecc… Comunque sia anche questo genere di disordini non sono legati alle prestazioni del mezzo e si verificano in ogni genere di motore anche se si trattasse solo del tagliaerba a scoppio.

31 marzo 2010

L’auto elettrica è la soluzione in ogni caso?

L’auto elettrica andrebbe abbinata al fotovoltaico…

Dice Horacio Pagani (Papà della Pagani Zonda) in una curiosa intervista pubblicata su TopGear che per il momento la soluzione dell’elettrico potrebbe non essere realmente la soluzione più ecologica. Perchè? Per un motivo banalissimo in fondo. Utilizzare un’auto elettrica in un paese che non predilige le fonti di energia rinnovabili significa solo delocalizzare il problema inquinamento. Mi spiego meglio. L’Italia, come è noto a chi si è documentato, per le energie rinnovabili e pulite e quindi per il fotovoltaico, l’eolico, le biomasse, le correnti marine… è davvero indietro. E’ pertanto inutile acquistare una vettura elettrica desiderando per principio di inquinare meno quando poi la sera, attaccando la spina per effettuare la ricarica, prenderemo energia da una enorme centrale a carbone magari realizzata in Amazzonia. Sposteremo l’inquinamento che assilla le nostre città in un’altra parte del pianeta. Come dargli torto? In fondo cambiando l’ordine degli addendi il risultato non cambia.

Nell’immagine la presa di ricarica delle vetture puramente elettriche della TESLA. Tale azienda oggi è sicuramente la migliore sul pianeta. Ha realizzato e omologato vetture che vantano velocità di punta da vera sportiva (oltre 210km/h), tempi di ricarica incredibilmente rapidi (2 ore la ricarica rapida), e autonomie con elevatissimi chilometraggi (oltre 350 km). Questo prodotto, abbinato ad un impianto di ricarica fotovoltaico, sarebbe il massimo del massimo attualmente.

29 marzo 2010

Progettare supercar: mercato e compromessi

Ci sono diversi modi, più che altro logiche, attraverso le quali si può dar vita ad una supercar. Una volta tali logiche erano pure. Questo significa che quando si pensava ad una vettura dalle prestazioni altamente sportive e quando poi la si progettava, si pensava esclusivamente all’aspetto tecnico della vettura ed alle emozioni che essa poteva offrire durante la guida o semplicemente osservandola. I tempi poi sono cambiati, si è scelto di dare una grande priorità alle esigenze di vivibilità del mezzo e agli sfizi atti a soddisfare le persone che possono permetterseli. Quindi si è iniziato a progettare vetture prestanti e allo stesso tempo ricche di accessori inutili per una sportiva purosangue. Del resto vetture di un certo calibro vengono acquistate da persone con ampie possibilità economiche che spesso non ricercano prodotti senza compromessi, bensì prodotti ricchi di compromessi:

Deve correre tanto ma non devo fare rumore se parcheggio la sera davanti un lussuoso ristorante. Così è nato il sistema che la Ferrari usa per silenziare gli scarichi sotto un certo numero di giri e aprirli sopra tale regime. Un dispositivo tecnicamente più che inutile ma realizzato per vendere una vettura a chi può permettersela, e chi può permettersela vuole questo. Logico che la Ferrari si adatti altrimenti non venderebbe.
Deve sembrare la F1 di schumacher ma deve avere gli interni in pelle, l’aria condizionata, finiture in legno, l’impianto stereo di alto livello, i sedili riscaldati che all’occorrenza praticano sfiziosi massaggi…
Deve avere l’aspetto di una vettura del campionato FIA-GT ma non deve farmi sentire le buche e le sconnessioni dell’asfalto, deve essere bassa ma non toccare sotto se vado in città…
Deve dare l’idea che sono un grande intenditore di auto da corsa ma con le stesse gomme deve tenere la strada in condizioni di forte caldo, clima temperato, pioggia, freddo invernale.
Deve avere oltre 100 cavalli litro, un motore esasperato e generoso ma non deve mancare lo scaldavivande integrato nel cruscotto… un pò come realizzare la vettura più leggera e potente da schierare in pista e poi metterle la zavorra.

L’attuale stadio di rovina delle supercar sta nel ricercare potenze sempre più elevate ed elettroniche sempre più sofisticate per poterle gestire. Le attuali supercar sono molto guidabili anche da persone che tutto sono fuorchè abili piloti.

Devono avere ormai potenze prossime ai 600-700 Cavalli e un’elettronica in grado di bypassare un guidatore che in effetti non è un pilota e che, per di più, sta guidando su una normale strada con tutti gli imprevisti annessi.
Devono avere un sistema frenante da vera F1 e tanti controlli che operino sulle scelte di chi guida perchè con tali sistemi frenanti diventa davvero difficile decelerare mantenendo il mezzo stabile anche se si prendono imperfezioni dell’asfalto o si fa l’errore di sterzare.
Devono essere “troppo in tutto” e avere un valido rimedio ad ogni eccesso.

Tecnicamente, progettualmente e dinamicamente una delle vetture migliori sotto ogni punto di vista rimane ancora oggi la Ferrari F40, una vettura dal motore di dimensioni contenute, dalle prestazioni brillanti, dall’aspetto cattivo e spartano e, a detta di tanti tester, una delle vetture più guidabili tra quelle in grado di superare egregiamente i 300km/h. Ebbene se la Ferrari F40 fosse in vendita oggi, sarebbe un totale fallimento sotto il punto di vista economico. Le persone che economicamente potrebbero permettersela non la sceglierebbero perchè sarebbe ritenuta scomoda, poco rifinita, scarsamente accessoriata, con un abitacolo che non sembra un cockpit di un aereo, interni per nulla fashion e, cosa da non sottovalutare, avrebbe “numeri” troppo piccoli o comunque non sufficienti per poterli sfoggiare durante una chiacchierata: solo 3.000 centimetri cubici, solo 478 cavalli, solo 8 cilindri… Infondo solo una vettura che fa capire se chi la guida è un vero pilota o un normale guidatore. E’ strana la vita, ci sono appassionati purosangue che farebbero ballare certe vetture ma, ironia della sorte, simili vetture sono destinate ad altri.

Splendido esemplare di Ferrari F40 LM
Image’s copyright: joesackey.com

6 marzo 2010

Ridurre l’inquinamento con la pipì. Cose da pazzi?

Nemmeno tanto

Non è una novità ma molti ancora non la conoscono

Vi è mai capitato quando eravate neopatentati e alle prese con la vostra prima auto di non avere il denaro a disposizione per la benzina e vostro padre o vostro nonno almeno una volta simpaticamente vi ha detto:”Non hai la benzina? Facci la pipì dentro!”

Ebbene la Mercedes ci è andata vicino. Solo che in questo caso l’urea (sostanza presente nell’urina) non viene introdotta nel serbatoio del carburante ma viene immessa all’interno dello scarico per abbattere le sostanze inquinanti. Vediamo come.

L’urea riscaldata genera ammoniaca (NH₃ , ovvero 1 atono di Azoto e 3 di idrogeno). I gas di scarico invece sono ricchi di Ossidi di Azoto (NO e NO₂). Quando ammoniaca e ossidi di azoto si incontrano su un metallo catalizzatore (fatto generalmente di platino, palladio o rodio) si verifica il distacco degli atomi di ossigeno dagli NO_x che si legano con l’idrogeno rubato all’ammoniaca. In tal modo, alla fine, otteniamo semplicemente: acqua pura “H₂O” e azoto “N₂“). Un’idea a dir poco geniale. In termini chimici ecco la reazione in dettaglio:

NO+NO₂+2NH₃ = 2N₂+3H₂O

Una molecola di ossido di azoto + una di biossido di azoto + due molecole di ammoniaca formano (con un opportuno catalizzatore) due molecole di azoto e 3 molecole di acqua.

Naturalmente questa notizia potrebbe generare ilarità nella clientela e non solo, ragione per cui all’urea è stato assegnato il soprannome “AdBlue” e all’intero sistema comprensivo di apposito catalizzatore (installato nell’impianto di scarico assieme a ben altri 3 dispositivi quali: catalizzatore ossidante, filtro antiparticolato e catalizzatore ceramico selettivo SCR) è stato dato il nome “BlueTec”. Ah il Marketing 😀

Note. Ma i vecchi catalizzatori, quando terminano la loro vita utile, nel raro caso in cui vengano sostituiti, dove vanno a finire? Quattro dispositivi su un sistema di scarico cercano di ridurre l’inquinamento atmosferico ma, vista la fondamentale legge chimica che afferma:“Nulla si crea, nulla si distrugge, ma tutto si trasforma”, bisogna considerare quanto siano in parte inquinanti e in parte riciclabili dopo…

2 marzo 2010

Batterie: energia pura inscatolata

Impiego e tipologia delle batterie più usate per l’autotrazione (batterie di avviamento)

Esistono oggi diverse tipologie di batterie destinate a mezzi motorizzati (auto, moto, scooter, veicoli commerciali, imbarcazioni, macchine movimento terra, mezzi pesanti…), di seguito riportiamo un semplice schema per individare ogni tipo di batteria ed il suo impiego:

Batterie GEL

Le batterie al gel sono batterie al Piombo-Calcio in cui le piastre positive e negative sono immerse in una soluzione gelatinosa. Sono batterie ermetiche sigillate e non hanno bisogno di manutenzione. Vengono solitamente utilizzate in situazioni di uso intenso della batteria. La loro robustezza le rende particolarmente adatte per l’utilizzo in moto, fuori-strada, macchine operatrici ed imbarcazioni.

Batterie DRY

Le batterie dry sono batterie al Piombo-Calcio, la soluzione elettrolitica in questo caso è trattenuta da separatori in microfibribra posti tra le piastre. Come le batterie al gel sono ermetiche e ad alte prestazioni.

Batterie WET

Sono batterie al Piombo in cui le piastre positive e negative sono immerse in una soluzione acquosa di acido solforico. Possono essere ermetiche o dotate di tappi per la manutenzione. Questo tipo di batteria è più usata nel settore automobilistico.

Batterie AGM

Le batterie a ricombinazione di gas (AGM) sono batterie a banda continua in Piombo-Stagno in cui la stessa piastra, la soluzione elettrolitica ed i separatori in fibre polimeriche e silicio sono avvolti a spirale. Sono batterie senza manutenzione, ad elevato spunto all’avviamento studiate appositamente per l’utilizzo in situazioni estreme e gravose. Resistono a cicli di carica e scarica intensi.

Note

Vi ricordo che quando ricaricate una qualunque batteria per auto, moto, camper, barca, ecc. è importante utilizzare cicli di ricarica che operano ad 1/10 dell’amperaggio della batteria stessa (per una batteria per moto con un amperaggio di 6 Ampere, l’ideale è una ricarica con un’intensità di corrente di circa 0,6-1A); soprattutto se questa risulta particolarmente scarica e con una tensione sotto i 3 Volt. Situazione che si verifica ad esempio quando lasciate la moto ferma nei mesi invernali. Sebbene scolleghiate i cavetti o meglio solo il fusibile indicato dal vostro manuale di uso e manutenzione, a primavera notate che spesso la moto stenta ad avviarsi. I moderni caricabatterie dispongono di processori in grado di informarsi sullo stato della batteria e di operare opportune ricariche atte a non rovinare le prestazioni della batteria.

20 gennaio 2010

Drive by wire – Ride by wire

Rubrica: Automotive technologies

Titolo o argomento: Tagliare i collegamenti meccanici uomo macchina

Negli ultimi dieci anni le maggiori case automobilistiche hanno condotto studi su dispositivi di cui sempre più auto saranno dotate in futuro; si tratta dei dispositivi Drive by wire – Ride by wire. Essi consentono di guidare un veicolo senza che pedali e volante siano realmente collegati in modo meccanico ai relativi organi.

Questo significa che in futuro, guidare un’auto, sarà sempre più simile ad un videogioco. Noi agiremo su appositi comandi quali volante, pedali, leve, manettini e quant’altro e apposite centraline interpreteranno le nostre richieste correggendole e inviando dati corretti agli attuatori che controllano in particolar modo il movimento dello sterzo e l’apertura del gas. Ma non solo…

Questi sistemi interagiranno con cambi automatici o semi automatici, con controlli di trazione e della stabilità, con i sistemi di parcheggio (park assist) e sistemi di lettura della segnaletica stradale (Opel Eye).

Una tecnologia nata per prevenire più che mai gli errori dei guidatori meno esperti e di quelli che pur avendo un’esperienza adeguata non rispettano il codice stradale mettendo a rischio la propria vita e la vita altrui. Una tecnologia che da un lato previene ed aiuta i meno esperti, mentre dall’altro indigna i puritani delle sensazioni di guida che vogliono il contatto diretto durante il loro momento di piacere alla guida…

La tecnologia e le esigenze di mercato vincono sempre sulla passione delle minoranze (vedi anche l’addio forzato della classe 250 2tempi al motomondiale) ragione per cui tali dispositivi prenderanno sempre più piede nonostante i rifiuti degli appassionati sfegatati. In concomitanza con tale fenomeno è però previsto il ritorno all’acquisto di vetture sportive usate nei prossimi anni. Vetture più spartane, più scorbutiche, più pure che richiedono “vera esperienza” da parte del guidatore. I governi potrebbero reagire impedendo la circolazione di mezzi che non siano Euro “X” (esclusi i mezzi storici con almeno 20 anni), in tal caso si compirebbe una vera azione di privazione della libertà. La pista rimane comunque l’unico posto dove avere un contatto diretto, puro e appassionato con il proprio cavallo di razza.

22 dicembre 2009

Simulazione ammortizzatori scarichi e perdita controllo veicolo

Rubrica: Simulazione dinamica del veicolo

Titolo o argomento: Effetti degli ammortizzatori scarichi sulla sicurezza di guida

Diciamoci la verità, nella lista delle cose da comprare, gli ammortizzatori per la vostra auto sono all’ultimo posto, non è vero? Mi rendo perfettamente conto. In questo articolo però, grazie ad un “simulatore” basato su modelli fisici-matematici, abbiamo voluto mostrarvi cosa può accadere (anche senza alta velocità) quando si scarta un ostacolo improvvisamente e con gli ammortizzatori al termine della loro vita utile.

La prova è stata simulata/effettuata utilizzando un simulatore basato su modelli fisici e matematici, pertanto le masse del veicolo e delle persone a bordo sono molto ben simulate. Anche le forze agenti su sterzo, gomme, motore, ammortizzatori, scocca e persone a bordo sono prossime alla realtà. Ogni massa è stata presa in considerazione senza lasciare nulla al caso. La prova è stata condotta in una giornata ventosa. L’asfalto è asciutto.

Ma vediamo le 5 fasi rappresentate nella sequenza di immagini sotto:

Fase 1: Il guidatore avverte che la vettura è traballante e per evitare l’ostacolo tenta di anticipare la traiettoria. La vettura risponde molto lentamente.

Fase 2: Il veicolo colpisce proprio l’ostacolo che si è tentato di evitare. Gli ammortizzatori anteriori si comprimono eccessivamente. Quelli posteriori si estendono senza l’opportuna frenatura. A bordo ci sono quattro persone sui 60-70 kg. Il guidatore si rende conto che non riesce a controllare il veicolo e va in panico.

Fase 3: Il guidatore “tenta” una manovra di emergenza e, proprio nel momento in cui frena più violentemente e con le ruote sterzate (manovra da evitare nella stragrande maggioranza dei casi anche se spesso viene per istinto), la vettura si destabilizza ancora di più e si imbarca.

Fase 4: Gli ammortizzatori (sul lato sinistro dell’auto) sono totalmente compressi, non vi è più alcun effetto smorzante e la tenuta del veicolo è affidata unicamente alle gomme. Si nota la strisciata sull’asfalto dovuta al bloccaggio delle gomme ed al sovrasterzo incontrollato causato dall’eccessiva azione sui freni.

Fase 5: Per fortuna la corsa della vettura termina senza il ribaltamento del mezzo. Questo anche grazie all’ambiente simulato insieme alla vettura, ovvero la pista. Il tracciato è privo di buche, cunette, corsie a doppio senso.

Quello che invece accade nella realtà e che differisce da questa simulazione è la fine della corsa (spesso contro altre macchine, cunette o alberi) di cui si sente parlare sui telegiornali. Non è sempre l’alta velocità la causa, bensì la perdita di controllo. Un veicolo più facilmente controllabile è un veicolo con ammortizzatori, gomme e freni in ordine. Un consiglio: in attesa di sostituire gli ammortizzatori evitate di viaggiare sovraccarichi; questo sposterà leggermente il limite della vostra vettura.

Splendido esemplare di Ferrari F40 LM Image’s copyright: joesackey.com

Nemmeno tanto

Una molecola di ossido di azoto + una di biossido di azoto + due molecole di ammoniaca formano (con un opportuno catalizzatore) due molecole di azoto e 3 molecole di acqua.

Impiego e tipologia delle batterie più usate per l’autotrazione (batterie di avviamento)

Splendido esemplare di Ferrari F40 LM
Image’s copyright: joesackey.com