Eco Mobility e Self Driving

    Formula E: alte velocità, basse emissioni

    Il 28 giugno 2015 si è conclusa la prima stagione del campionato mondiale di Formula E. Simile alla Formula 1, la nuova competizione ha una particolare caratteristica: possono partecipare solo veicoli elettrici. 10 Team e 20 monoposto che sfrecciano su circuiti cittadini in tutto il mondo.

    E’ importante non commettere l’errore di pensare che queste auto siano lente e silenziose. Le prestazioni sono inferiori rispetto alle monoposto della Formula 1, ma rimangono elevate: 225 km/h la velocità massima, con un’accelerazione da 0 a 100 km/h in soli 3 secondi. Per quanto riguarda il suono, invece, “Formula E sa che il rumore di una macchina da corsa è molto importante per i suoi fan […]. Contrariamente alla credenza popolare, le vetture di Formula E sono tutt’altro che silenziose”.

    Il campionato di Formula E potrebbe trasformare il settore automobilistico. Le innovazioni proposte dagli ingegneri dei diversi team possono essere utilizzate dai veicoli in commercio: migliorando le prestazioni del motore, aumentando la durata e l’efficienza della batteria, e perfezionando altri aspetti, molte persone possono interessarsi nell’acquisto di macchine elettriche, favorendo la riduzione delle emissioni nei centri abitati.

    ©fiaformulae.com

    Lo scorso anno, le differenze tra le auto dei diversi team erano minime, poiché tutte costruite sul modello Spark-Renault SRT_01E, preparato dalla collaborazione tra diverse aziende internazionali (McLaren, Williams, Dallara, Renault e Michelin), ma il nuovo campionato sarà ancora più avvincente, in quanto ogni team potrà personalizzare le proprie monoposto, aumentando la concorrenza tra le diverse squadre e portando notevoli innovazioni.

    Non solo le auto in gara, anche quelle utilizzate dal personale di gara sono ‘green’. La BMW ha, infatti, messo a disposizione diversi veicoli, tra cui due particolari: l’ibrida BMW i8 svolgerà il ruolo di safety car, mentre l’elettrica BMW i3 sarà l’automedica.

    Ma la novità che distingue la Formula E da tutte le altre gare, già presente nella prima stagione e confermata per la seconda, è la possibilità, offerta al pubblico, di influenzare la competizione: il FanBoost permette ai tre piloti più votati dai fan di aumentare la potenza della propria vettura, da 150 kw a 180 kw, per 5 secondi durante la gara.

    La seconda stagione di Formula E avrà inizio il 17 ottobre 2015, in un circuito di Pechino, Cina. Mentre aspettiamo di vedere le monoposto elettriche gareggiare, dal video possiamo osservarne una durante una prova su pista. Si notano le alte velocità che possono raggiungere e si sente il rumore caratteristico di queste auto.

    Google Car

    Google Car: l’auto senza pilota

    La Google Car (nella sua ultima versione) è un veicolo elettrico che permette di guidare, frenare, riconoscere su strada ostacoli e pericoli senza l’intervento umano. Questa estate alcuni prototipi dell’auto abbandoneranno i circuiti di prova per debuttare sulle strade pubbliche della California.

    Tale mezzo avrà un’autonomia di circa 130 km, non potrà superare la velocità di 40 km/h e sarà dotato dello stesso software realizzato da Google, già ampiamente testato sui Suv Lexus RX450h; inizialmente avrà anche volante e pedali (perché le normative californiane lo richiedono) e sarà testato con un uomo a bordo.

    Attraverso telecamere laser sarà anche in grado di evitare i ciclisti (reagendo alla vista del braccio teso, usato per indicare un cambio di direzione); in seguito ad una riprogrammazione l’auto si adatterà meglio alle condizioni di traffico; avvertendo la presenza di buche sul percorso, ne attutirà l’impatto.

    La nuova sperimentazione partirà con 25 unità, ma punta a realizzarne tra le 50 e le 100, da testare in diverse condizioni ambientali e stradali.

    Le Google Car non hanno ancora un nome ufficiale, ma la stampa americana le ha soprannominate “Koala Car” per la somiglianza dell’anteriore con il muso dell’animale.

    trbimg.com

    Tale tecnologia presenta oggi dei limiti:

    L’auto può guidare solo in aree completamente mappate da Google; non può essere utilizzata in montagna per problemi riscontrati sui sensori e sulle telecamere in condizioni avverse come nebbia, pioggia e neve; senza connessione web, la vettura non è in grado di seguire le mappe precaricate e riportare il passeggero a casa; non riesce a segnalare con precisione la presenza di controlli lungo le strade (al limite rileva la presenza di persone che agitano le mani in strada); inoltre i sensori montati non rilevano la presenza di piccoli animali.

    L’ambizioso obiettivo di Google è portare questa tecnologia in commercio nei prossimi cinque anni, realizzando auto controllate completamente dai computer, eliminando l’errore umano (causa del 90% degli incidenti stradali) ed attuando così una rivoluzione nel mondo dei trasporti.

    Freightliner Inspiration Truck

    Freightliner Inspiration Truck: il primo autocarro a guida autonoma

    Il Freightliner Inspiration Truck presentato recentemente dalla Daimler alla diga di Hoover in Nevada, è il primo mezzo pesante a guida autonoma, ad aver ottenuto la licenza per circolare sulle strade del Nevada (per guida autonoma non s’intende una totale sostituzione dell’autista, ma un supporto alla guida).

    Esso presenta lo stesso sistema Highway Pilot montato sul Mercedes Future Truck che integra videocamere, sensori e radar che inviano al computer di bordo informazioni sulla strada, la carreggiata da seguire, segnaletica ed avvisano circa la presenza di altri veicoli; permette la guida autonoma solo sulla marcia rettilinea in autostrada e con l’autista seduto al posto di guida, riducendo al massimo le azioni del conducente e controllando rallentamenti, fermate e partenze.

    In presenza di altri mezzi della Daimler a controllo autonomo, i computer di bordo entrano automaticamente in comunicazione, regolando le distanze tra i veicoli e creando una guida combinata. Il conducente può riprendere il controllo del mezzo in qualsiasi momento ed ha la piena responsabilità in caso di incidenti.

    Tale veicolo caratterizzato anche da un’elevata attenzione per l’ambiente si classifica al terzo livello (su cinque) nella scala di automazione della NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration), lo stesso delle automobili a guida autonoma di Google.

    gizmag.com

    L’obbiettivo del Freightliner Inspiration Truck è la riduzione dell’affaticamento, dello stress del conducente e di conseguenza degli incidenti (circa il 90 % degli incidenti che coinvolgono i camion è causato da errori del conducente, e in un caso su otto all’origine c’è proprio l’affaticamento).

    gizmag.com

    Non è necessaria alcuna modifica alle infrastrutture stradali, perché al momento necessita solo delle linee bianche dipinte sul fondo stradale. La data di esordio dei camion a guida autonoma, sulle strade di tutto il mondo, è indicativamente fissata al 2025: non ci resta che aspettare.

     

    kers

    Kers: l’accumulatore di energia

    Il KERS (Kinetic Energy Recovery System), è un dispositivo che consente un parziale recupero dell’energia cinetica dispersa in decelerazione e frenata(sotto forma di calore), in energia meccanica o elettrica, utilizzabile per la propulsione del veicolo, il funzionamento dei suoi dispositivi e consente anche una diminuzione del consumo di carburante. Tale sistema risulta(generalmente) costituito da un motore/dinamo, un accumulatore di energia(elettrico o meccanico) ed un sistema di controllo.

    racecar-engineering.com

    Il kers dal 2009 viene impiegato in formula uno, migliorando le prestazioni delle monoposto, recuperando 400 KJ di energia erogabili con una potenza di 60 KW (circa 80 CV) per 6,6 secondi. A seconda del sistema d’immagazzinamento dell’energia utilizzato, distinguiamo il kers in elettrico e meccanico.

    slideshare.net

     

     

    Il kers meccanico è costituito da un volano connesso al motore mediante una trasmissione a rapporto variabile. L’energia prodotta dal  veicolo in fase di frenata viene conservata e convertita grazie ad un sistema di ingranaggi e pulegge che lavorano sul blocco cambio-variatore-volano.

    Il kers elettrico rispetto a quello meccanico presenta uno schema costruttivo più semplice, ma risulta più complesso dal punto di vista della gestione e logistica dei pesi(pesa circa una decina di kg in più).

    Il sistema è costituito da un motore-alternatore collegato ad una serie di pile. In fase di frenata il motore funziona da alternatore trasformando l’energia meccanica in energia elettrica, convertita poi in energia chimica per caricare le batterie; viceversa al momento dell’accelerazione il procedimento sarà invertito, alimentando il motore elettrico che funzionerà simultaneamente al propulsore termico. Questo tipo di kers, è caratterizzato da un processo di conversione dell’energia più complesso ed è in grado di recuperare il 40% dell’energia rispetto al 70% della soluzione meccanica. Il suo vantaggio principale risiede nella possibilità di modificare la configurazione d’installazione a seconda delle esigenze.

    Tesla model S

    Tesla Model S: la sportiva elettrica

    Il suo nome deriva dal pioniere dell’elettrotecnica Nikola Tesla e ad uno sguardo distratto può sembrare una normale berlina sportiva, ma cela un propulsore interamente elettrico collocato fra le due ruote posteriori e ciò consente l’eliminazione dell’albero motore.

    Trattandosi di un motore elettrico non ci sono serbatoio del carburante e cambio, tramite la variazione di rotazione del rotore si regola il regime di rotazione delle ruote. È equipaggiata con un motore trifase a induzione CA a quattro poli, con rotore in rame, (potenze disponibili: 225 kW (306 CV), 270 kW (367 CV), 310 kW)) inverter di trazione con trasmissione a frequenza variabile, sistema di frenata rigenerativa e potenza erogata con una monomarcia fissa con rapporto di riduzione di 9,73:1. Ciò consente uno 0 -100 km/h in 5,6 secondi ed una velocità massima di circa 200 km/h.

    Inoltre è dotata di sospensioni anteriori a quadrilatero deformabile con molle ad asse di sterzo virtuale, sospensioni posteriori a molle multilink indipendenti, servosterzo elettronico a cremagliera, a rapporto variabile e sensibile alla velocità,  controllo elettronico della stabilità (ESP), controllo della trazione, dischi dei freni antibloccaggio (ABS) con rotori ventilati e freno a mano ad azionamento elettronico (anteriori: 355 mm x 32 mm; posteriori: 365 mm x 28 mm). Tutto questo unito ad una distribuzione del peso quasi ottimale (%, anteriore/posteriore: ca. 48/52) e ad un sofisticato sistema di infotainment : display touchscreen da 17″ con controlli multimediali, di comunicazione, dell’abitacolo e dell’auto, tecnologia wireless Bluetooth per telefonare e ascoltare musica, impianto audio e radio AM/FM (il sistema è formato da quattro altoparlanti, due tweeter e un altoparlante a canale centrale), un volante multifunzione a tre razze con comandi tattili e un sistema di monitoraggio della pressione degli pneumatici.

    blog.archpaper.com

    Per ricaricare il motore l’autovettura è fornita di :

    • Caricatore di bordo da 11 kW compatibile con: monofase 85-265 V, 45-65 Hz, 40A o trifase 16A (Caricatori doppi opzionali da 22 kW per aumentare la corrente trifase in ingresso fino a 32A e monofase sino a 80A);
    • Connettore portatile universale da 11 kW, adattatore IEC 60309 5 spinotti rosso 16A/trifase (400 V) o IEC 60309 3 spinotti blu 32A/monofase (240 V).

    Nata dalla mente geniale di Elon Musk (fondatore e amministratore delegato della Tesla Motors) la Tesla Model S, è per il 97% realizzata in alluminio leggero rinforzato con elementi in acciaio al boro ad alta resistenza, ottenendo un peso a vuoto di 2100 kg  e garantendo un’autonomia di circa 500 km (con una carica completa).

     

    La mancanza del motore termico convenzionale consente di sfruttare il cofano come sede di un bagagliaio anteriore mentre in quello posteriore vi è lo spazio per 2 bambini, oltre ai 5 posti convenzionali(5+2).

    Viene realizzata in uno stabilimento rivoluzionario in California al costo di circa 50000 dollari e tutto in quest’auto è votato all’innovazione basti pensare alle maniglie delle portiere retrattili, per migliorare l’aerodinamica.

    La Tesla model S rappresenta la prima autovettura sportiva elettrica della storia ed è un grande esempio di tecnologia, alta ingegneria ed elevate competenze tecniche.


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