Seduto sul mio sgabello di dubbi mi sono sempre chiesto il perché per portare a spasso una persona con la “macchina” il peso della stessa è continuato a salire da 5 o 6 quintali del passato a una tonnellata per una moderna utilitaria o anche più per auto di classe superiore.
Proposi il tema in una delle nostre serate culturali telefoniche, fomentate con vivacità dal legale del gruppo.
Dicevo serate telefoniche perché noi che abbiamo tutti un’età adatta ad aver giocato con le figurine di Sala e Pulici (due calciatori del passato), abbiamo pensato di fare uno scherzo alle moderne tecnologie di connessione audio / video.
Quindi usando un servizio gratuito in banda base della compagnia di stato (una volta era così) ci troviamo solo in voce in una chiamata multiutenza e come funziona bene, nessun eco, nessuna prevalenza, si può parlare anche in tre contemporaneamente e ci si capisce, per quello che è possibile parlando in tre, insomma un incontro per nostalgici delle buone ed intelligenti usanze.
Tra l’altro per questo servizio non sono necessari costosi server ed elevati consumi tutto a vantaggio dell’ecologia, quella senza la H.
Ma torniamo al tema, visto che nel gruppo è presente un ingegnere automobilistico con 40 anni di esperienza, pensai che fosse il momento di sentire “l’esperto” per dissolvere i miei dubbi o per farmene venire altri.
Francesco sei concorde anche tu che aumentare la massa di un veicolo significa aumentare i consumi al di là del tipo di energia usata per muoverlo?
Sì certo, ed è ovvio anche il perché, normalmente un auto è ferma, poi l’utente la mette in marcia e quindi la ferma dopo poche centinaia di metri, in città, a causa di un semaforo o di uno stop, questo andamento a singhiozzo continua fino al punto di arrivo.
Per farla breve e senza entrare nei dettagli matematici, pensate ad un auto come ad un contenitore per mettere il cibo (usatene uno di vetro) quando è fermo è abbastanza inutile.
Quando la mettiamo in movimento è come se riempissimo questo contenitore con dell’acqua.
L’acqua rappresenta l’energia cinetica, cioè la quantità di moto che il nostro contenitore / veicolo ha in quel momento, più la velocità sale e più si riempie di acqua il contenitore.
Poi però dobbiamo fermarci, di conseguenza chiamiamo in gioco i freni, i quali attraverso l’attrito fra i materiali dissipano l’energia cinetica del nostro veicolo scaldandosi, visivamente immaginiamo il nostro contenitore svuotarsi dell’acqua che rappresentava la quantità di moto.
Questo fino a quando il veicolo è fermo, poi il giochino ricomincia daccapo, si capisce immediatamente che accelerazioni fulminee al semaforo, seguite da altrettanto intense frenate non fanno che consumare più energia.
Questa energia, su un auto tradizionale, viene prelevata dalla combustione del carburante
Allora Francesco visto che sappiamo che il motore endotermico ha il rendimento massimo stabilito dal ciclo di Carnot (che non è così elevato) come possiamo pensare ad un veicolo che vada incontro all’ecologia ed allo stesso tempo sia soddisfacente per l’uso che ne vogliamo fare e per i costi che possiamo sostenere?
La risposta è semplice anche se le tecniche necessarie sono più articolate.
Sarebbe necessario un motore di trazione elettrico, che è quello che meglio si adatta all’uso “stop and go” tipico della città o di percorsi misti.
Il motore elettrico è caratterizzato da una retta di carico e non da una curva, pertanto è sempre alla massima efficienza, esso non è un motore termico e le perdite sono poche, in estrema sintesi il motore elettrico ha un elevata efficienza ed usa quasi completamente l’energia consumata convertendola in movimento.
Giusto Francesco, ma c’è il problema delle batterie, sono ingombranti e pesanti ed hanno un rapporto volume / energia scarso non paragonabile al rapporto che ha ad esempio la benzina.
E’ vero infatti è assurdo volere risparmiare energia e poi costruire un veicolo più pesante che usa più energia per trasportare il solito utente da 70Kg.
Ci sono però delle ottime vie di mezzo:
Devi sapere (e quando Francesco inizia così la storia si fa lunga) che si può ad esempio far girare un motore termico a velocità costante, nel suo punto di massimo rendimento, meglio se di tipo Wankel che è più leggero e ti evita un sacco di componenti in moto alternato.
Ma scusa il motore Wankel non è fragile ed “assetato”?
Una volta, ora non più, la tecnica ha risolto i problemi architetturali di cui era affetto, ora è affidabile e con l’iniezione elettronica è diventato parco ed efficiente.
Dunque stavo dicendo che questo motore che si avvia all’occorrenza o su comando dell’utente trascina in modo diretto un generatore elettrico che carica una piccola batteria, non troppo pesante né ingombrante e costosa.
La batteria a sua volta alimenta il motore elettrico, quando sei in città, magari nei centri storici puoi forzare la marcia solo elettrica per abbattere l’inquinamento in zone molte dense.
Quando il veicolo è fuori da questi contesti può viaggiare con il motore endotermico che carica la batteria ed alimenta anche il motore elettrico.
In questo modo si possono fare anche 40Km con un litro, uno scooter 125cc fa fatica ad arrivare a questi risultati e poi se piove non ti bagni, anche se so che per te che viaggi su due ruote poco importa.
Quindi mi stai dicendo che questo tipo di veicolo, leggero, che consuma poco, come fosse un evoluzione della vecchia fiat 500, con tutte le modernità e confort di oggi è possibile?
Certo che è possibile è stata fatta, qui a Torino, al politecnico, si chiama XAM 2.0.
Pesa poco più di 400Kg, porta due persone, ha un motore Wankel da 170cc, ha un motore elettrico da 15KW ed una batteria da 6,8KW se male non ricordo.
Può andare fina ad 80Km/h per una autolimitazione di progetto, e con un serbatoio di benzina da 10 litri fa 400 Km.
Dispone anche di una presa di ricarica nel caso ti convenga ricaricare la batteria da un sistema fisso che abbia costi più bassi del carburante, o se per caso rimani senza benzina.
Puoi trovare qualche notizia qui al LINK oppure a questo LINK
E se non erro aveva scritto qualcosa anche il corriere puoi leggerlo a questo LINK
Si ma quello è un prototipo, da li ad avere un auto commerciabile ce ne passa immagino, o no?
Le soluzioni adottate in quel prototipo sono già state pensate per una industrializzazione produttiva e per le omologazioni, ad esempio i freni sono a disco ad alta efficienza equipaggiabili con ABS.
Certamente la carrozzeria va riprogettata per un economia di scala così come altri particolari, cosa che una qualsiasi casa automobilistica è in grado di fare.
Inoltre il concetto espresso nel prototipo è scalabile, nel senso che si può applicare non solo ad un veicolo cittadino da 2 posti, ma anche ad un veicolo utilitario da 4/5 posti o ad un veicolo di classe media.
Discorso diverso per i mangiatori autostradali di Km, che utilizzano grosse vetture, dove lo “stop and go” è minimo nella vita del veicolo ed i pesi sono già importanti per altri motivi, anche se comunque qualche soluzione si può pensare.
Quindi qual è la tua conclusione?
Be’ quella che dicevi tu palesando il tuo dubbio, se vogliamo essere veramente ecologici dobbiamo consumare meno, ma senza perdere nei servizi che ci servono e quindi veicoli più leggeri che usano meno petrolio per Km, anche usando tecniche elettriche o miste per diminuire gli sprechi.
Infatti credo che l’automobile (ed anche la motocicletta) costituisca un mezzo per realizzare e completare quella libertà di movimento che ognuno di noi sente e che è prevista in molte costituzioni, tra cui la nostra, quindi rientra fra i diritti inalienabili.
Come già espresso in numerosi articoli su questo sito, un auto pesante e costosa non fa che consumare più energia, anche se elettrica, da qualche parte bisognerà pur produrla e alle condizioni attuali è prevalentemente prodotta con carbone e petrolio, quindi il tanto sbandierato abbattimento del CO2 si sposta dallo scappamento alla centrale elettrica.
Inoltre con la salita impressionante del costo dell’elettricità vi lascio trarre le conclusioni da soli.
Insomma dalla legge di Lavoisier nessuno sfugge, tanta massa di carburante entra, tanta massa di gas esce, se consumi di più a causa del peso inquini di più, senza dubbio e senza importanza sul luogo, in centrale o allo scappamento è sempre sullo stesso pianeta.
Se invece l’idea (nascosta) è quella di farci andare tutti a piedi, allora il discorso è diverso, ma qui si entra in un altro campo, più consono agli avvocati ed agli esperti di diritto e noi semplici tecnici delle leggi di natura ci fermiamo.
Al termine della telefonata di gruppo speravo di potermi comprare uno sgabello normale, ed invece adesso sono seduto su un altro dubbio:
Ora che la questione tecnica è chiara, perché nessun costruttore fa un auto del genere?
Non sono un uomo di marketing, ma una utilitaria da 40Km/l a 10 mila euro la comprerebbe chiunque, possibile che si siano tutti addormentati al volante?
E’ solo una marchiana svista strategica o c’è dell’altro?
Ecco un dubbio per la prossima telefonata.
R. Z.
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