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Notiziario Marketpress di
Lunedì 22 Maggio 2006 |
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SPECIALE “QUEL CHE C’È DA SAPERE SUI VEICOLI INTELLIGENTI” TERZA PARTE VEICOLI, PIU’ SONO INTELLIGENTI PIU’ SI RISPARMIA
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Parma, 22 maggio 2006 - Chi non ha testa abbia gambe, si diceva una volta. Ora si potrebbe dire, chi non ha testa abbia portafoglio. E’ ormai infatti assodato che l’influsso che sui costi dell’operatività di un veicolo su gomma ha il modo in cui questo viene gestito è molto importante, con sbalzi anche del 30-40 per cento in più o in meno. Manutenzione, stile di guida, ottimizzazione del modo di stare sulla strada sono gli elementi più importanti. Fino a qualche anno fa la “testa” che doveva pensarci era quella del conducente o comunque del responsabile del veicolo, e come sempre modificare la testa delle persone è un compito non solo difficile ma anche di lungo periodo, anche perché un conto è stabilire il limite massimo di velocità ma non è certamente proponibile, nemmeno nei sogni più sfrenati di qualche legislatore, definire la velocità di accelerazione o l’uso del cambio. Se invece si riesce a dare “testa”, ossia intelligenza, al veicolo, certi fattori di risparmio come quelli sopra ricordati possono essere automatizzati. Un ulteriore vantaggio è che il contenuto elettronico dei veicoli su gomma è già molto elevato, per cui in molti casi si tratta solo di integrare tra di loro componenti già esistenti e farli funzionare in modo diverso. In altri, invece, si tratta di riprogettare almeno in parte i veicoli, ma in modo molto meno radicale di quanto richiesto da alcune proposte di cui molto si parla. Cominciamo dal primo tipo di ausilio alla guida finalizzato al risparmio. La società giapponese Aisin-aw, il maggior produttore al mondo di trasmissioni automatiche (nonché consociata della Toyota) ha sviluppato un sistema, Navi-matic, che integra il funzionamento della trasmissione con un sistema di navigazione con mappe ad alta risoluzione. In questo modo la trasmissione cambia rapporto non solo in seguito ai normali input (pendenza della strada, pressione sull’acceleratore) ma anche “sapendo” l’andamento della carreggiata. Per esempio, può evitare di salire di marcia sapendo che si è entrati in un tratto a curve (vedi figura 1) e che quindi si dovrà bruscamente scalare tra breve. In questo modo i cambi di marcia e le frenate sono ridotte al minimo e di conseguenza si abbassano i consumi, l’usura del motore e delle gomme (oltre che avere una marcia più fluida). Un altro sistema fa uso di un pedale dell’acceleratore in grado di fornire feedback al conducente sul grado di aderenza del suo comportamento di guida rispetto a una serie di parametri, che possono essere endogeni (consumo per chilometro) o esogeni (la distanza del veicolo che precede, l’andamento della carreggiata ). Questi Active Accelerator Pedal sono stati studiati a fondo specie in Svezia e sembra abbiano notevoli effetti sul comportamento di guida, soprattutto nelle aree urbane (dove i consumi sono maggiori). Di conseguenza diversi sistemi di ausilio alla guida che fanno uso di un acceleratore a feedback stanno arrivando sul mercato. Uno di questi è per esempio l ‘Acdis della tedesca Continental Temic. E’ noto come la scorretta o mancata manutenzione di un veicolo comporta un aumento significativo dei costi di gestione. Anche in questo campo, la nuova intelligenza del veicolo può essere di aiuto a quella del conducente. Già oggi l’elettronica di bordo genera una grande quantità di dati che possono essere usati per la manutenzione preventiva di diverse parti meccaniche. Ancora di più questo avverrà in futuro. Sulla base di questi dati, è relativamente semplice fare in modo che il veicolo avvisi da una parte il proprietario della necessità di un intervento manutentivo, sia preventivo che programmato che correttivo, dall’altra che fornisca al tecnico della manutenzione la propria auto-diagnosi. Per esempio, chi guida difficilmente noterà un aumento della temperatura dell’olio in certi regimi di marcia che va oltre i parametri standard. Sulla base di questi dati l’officina può scoprire il deterioramento di qualche parte meccanica prima che questa si guasti in modo catastrofico e lasci a piedi il conducente. L’intelligenza dei veicoli applicata alla manutenzione ha ancora più importanza per i veicoli industriali, dove i fermi devono essere il più possibile programmati, e per chi gestisce flotte di veicoli di ogni tipo e sparsi sul territorio. Sapere che in una certa filiale tre camion su cinque stanno per guastarsi permetterebbe di pianificare per tempo gli interventi correttivi per prevenire l’emergenza. Passiamo ora agli ausili alla guida che implicano una riprogettazione del veicolo. Gli esempi sarebbero innumerevoli. Ne citiamo solo un paio, che sono di particolare attualità visti gli altri prezzi dei carburanti. Il primo è la gestione automatica attiva del motore che agisce sul suo funzionamento in caso di soste frequenti (nel ciclo urbano, per esempio). Esistono già diversi esempi di auto e camion che durante la sosta al semaforo disattivano una parte dei cilindri riducendo i consumi. Il motore in questi casi non viene spento del tutto per garantire comunque la prontezza di reazione alla ripartenza. Nei veicoli ibridi, invece, lo spegnimento completo del motore a combustione interna può essere effettuato, perché è il motore elettrico che garantisce la potenza necessaria a ripartire istantaneamente. In questo modo si riescono a ridurre i consumi in una percentuale maggiore di quella che sarebbe possibile se il funzionamento fosse quello tradizionale. A questo proposito è interessante un secondo esempio di riprogettazione, più radicale, in cui il risparmio deriva dalla presenza di un ausilio intelligente. Ne parliamo perché la cosa è poco nota, anche se esistono già automobili in circolazione che usano questo accorgimento. In poche parole si tratta di sostituire al motore a combustione interna a ciclo Otto il motore a ciclo Atkinson. Solo gli specialisti sanno che James Atkinson era un ingegnere inglese che nel 1882 inventò un motore a combustione interna che differiva da quello di Nikolaus Otto principalmente per il fatto che la corsa del cilindro nella fase di espansione era più lunga di quella nella fase di espansione . Per una serie di motivi che non stiamo a spiegare, in questo modo il motore faceva meglio uso della miscela aria-combustibile, quindi aveva un’efficienza più elevata. Atkinson otteneva questo con un complesso sistema di pulegge. Nel 1947, poi, un ingegnere americano di nome Miller si rese conto per ottenere lo stesso effetto sarebbe stato sufficiente agire sul momento di apertura e chiusura delle valvole sulla testata del cilindro, ritardandone la chiusura per i cilindri in fase di espansione. Lo svantaggio, fino a poco tempo fa, dei motori a ciclo Atkinson, o Atkinson-miller (figura 2), derivava dalla complessità meccanica e soprattutto dal fatto che, per motivi che di nuovo non stiamo a spiegare, il motore così fatto da’ risultati di risparmio solo se opera nella maggior parte del tempo in un arco ridotto di regimi (attorno al 60 per cento dei giri massimi) e soprattutto il meno possibile ai bassi regimi, dove non riesce a fornire una coppia sufficiente con consumi accettabili. Ci vuol poco a capire che queste condizioni operative sono tipiche dei veicoli ibridi e che elettronica ed attuatori elettrici sulle valvole possono sostituire benissimo complicati meccanismi. Ecco allora che la Toyota Prius e il Suv Ford Maverick nelle versioni ibride usano un motore a ciclo Atkinson “aiutato” da motori elettrici che intervengono ai bassi e agli alti regimi, nel primo caso per fornire coppia, nel secondo per dare potenza. Su tutto vigila un computer che dosa gli interventi dei diversi propulsori in modo da ottenere la massima efficienza. Risultato: anche nelle prove meno favorevoli per esempio il Suv ibrido della Ford consuma il 25 per cento meno del corrispondente modello tradizionale, e in certe situazioni (tratte extraurbane piane) arriva a conseguire un’efficienza superiore del 75 per cento rispetto al modello tradizionale. Intelligenti e risparmiosi… Tutti questi argomenti, e altri ancora, verranno affrontati nel corso del prossimo convegno-expo “Il Veicolo Intelligente”, il primo del genere in Italia e tra i pochissimi a livello mondiale fuori dall’ambito strettamente accademico. “Il Veicolo Intelligente” si svolgerà nella giornata del 30 maggio prossimo nel Centro Congressi della Camera di Commercio di Parma e offrirà un’agenda ricca di contributi di istituzioni accademiche, centri di ricerca e aziende italiane ed internazionali, e un momento di dimostrazione delle soluzioni in un’area dedicata ai “punti d’incontro” con le aziende, le associazioni, i centri ricerca e i media. “Il Veicolo Intelligente” è il momento forte delle Giornate della Meccatronica, una due giorni (30-31 maggio 2006) dedicata alle tecnologie e alle soluzioni di convergenza tra la meccanica e l’elettronica organizzata dalla Camera di Commercio di Parma in collaborazione con l’omologa “Camera valdostana delle imprese e delle professioni” e con il Centro Sviluppo di Aosta. L’evento viene coordinato in qualità di segreteria organizzativa alla società Updating di Milano, che offre servizi per la comunicazione e la cultura ad aziende ed enti pubblici. Www. Veicolointelligente. It . |
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