Evoluzione delle auto

Mercedes-Benz 300 D Turbo 4MATIC (W 124, Facelift) front 20110125
Creative Commons License photo credit: M 93

Articolo dell’ottobre 2010 presente in originale nel gruppo Hainz di google.

Nell’articolo sulle auto ibride Litio, ma non solo… abbiamo visto come nell’auto tutte le “innovazioni” si sono sempre sovrapposte a quanto già esistente. Oltre a ciò queste innovazioni sono funzione del periodo e delle esigenze di quel periodo storico: infatti se prendiamo, ad esempio, il circuito elettrico vediamo come ora risulti quasi sottodimensionato per le esigenze delle auto moderne che hanno impianti di illuminazione potenti, servomotori in ogni dove e sistemi di navigazione e allarmi con rilevazione della posizione raffinati ma anche assetati di corrente. Ricordo come se fosse ieri l’intervento di Mauro Coppini al Politecnico di Milano nel 2005 il quale dichiarò che le auto era come “layer” e cioè che ogni aggiunta avviene senza cercare di modificare quello che c’è in quanto ampiamente condiviso con altri modelli e altre case (economie di scala impressionanti).
Per di più tutti i componenti che richiedevano energia sono stati aggiunti al moto del motore: pompa dell’acqua, motorino di avviamento che ha comportato l’aggiunta dell’alternatore per poter caricare la batteria da cui attinge energia oltre al decompressore per il circuito dei freni, per non parlare dello sterzo idraulico o del compressore del condizionatore.
Tutto ciò comporta sprechi perché questi sistemi non sono ottimizzati poiché devono funzionare dal regime di minimo sino al regime massimo seguendo le variazioni del carico motore.
Con l’avvento dell’ibrido tutto ciò viene finalmente messo in discussione, permettendo di togliere tutti questi sistemi dal moto del motore lasciandolo perciò libero di girare arrivando all’eliminazione della distribuzione secondaria (cinghia che prendeva il moto dall’albero motore per muovere tutti questi sistemi).
Vi è, ora, però la possibilità di rivedere l’auto anche nella sua impostazione. Se pensiamo al passato ci accorgiamo che dopo l’avvento della trazione posteriore si è assistito alla diffusione della trazione anteriore per i segmenti medio-bassi in quanto questa disposizione permetteva la costruzione di auto meno costose, più abitabili e con un’efficienza maggiore (ovviamente dopo l’invenzione dei giunti omocinetici).
Nei segmenti elevati vi sono stati marchi come Mercedes e Bmw che hanno portato avanti la trazione posteriore e l’hanno continuamente affinata aggiungendo il controllo di trazione, il recente ESP, ma prima di tutto la sospensione posteriore Multilink presente per la prima volta sulla Mercedes 190. I tedeschi, quindi, hanno affinato le proprie autovetture facendole diventare sempre più sicure (anche grazie alla trazione integrale) senza intaccare quella sportività e superiorità dovuta alla trazione posteriore che deriva dal posizionare motore e cambio longitudinalmente che permettono una ripartizione dei pesi equilibrata tra i due assi e trazioni integrali più efficienti.
Questa disposizione del motore ha un forte vantaggio sul confort dell’auto perché quando si accelera il motore ha un movimento secondo il suo asse che, se longitudinale, si può facilmente contrastare o, a parità di confort rispetto ad una trazione anteriore, può avere una risposta più pronta perché si appoggia velocemente ai supporti prima di poter scaricare a terra tutta la potenza come invece accade ad esempio con la 159 con il V6 soprattutto con trazione integrale.
Ovviamente non ha contato solo la “testardaggine” dei tedeschi, ma anche una serie di fattori esterni come la rapida evoluzione delle gomme e la diffusione delle trazioni integrali che risultano di più facile realizzazione e con maggiori rendimenti se derivanti da trazioni posteriori.
Anche la stessa Cadillac dopo un periodo in cui ha sviluppato la trazione anteriore anche sulle ammiraglie come la STS è tornata indietro, presentando nel 2002 la nuova CTS a trazione posteriore/integrale copia carbone di Mercedes.
Ora, però, con l’avvento dell’ibrido le case tedesche perdono di fatto il loro pilastro tecnico: la trazione posteriore/integrale con motore longitudinale. Infatti con la diffusione dell’ibrido non vi è più la necessità di collegamenti meccanici per la trazione integrale che viene realizzata posizionando il motore elettrico (o i motori) posteriormente. Così facendo si possono condividere motori e cambi trasversali con le auto medie (segmenti B e C) ed avere comunque un’elevata efficienza.
I tedeschi, invece, hanno scelto di mantenere i propri schemi tecnici aggiungendo unità elettriche all’interno dei cambi e sfruttando le 4×4 meccaniche. Questo probabilmente è un loro grosso limite perché solo sui grandi Suv come il Cayenne-Touareg si ha a disposizione lo spazio sufficiente per posizionare le batterie e il rendimento non è assolutamente paragonabile a quello di un ibrido pensato bene come il Suv RX450h (come si può leggere sull’ultimo numero di Quattroruote). Un altro esempio che riguarda le auto è la recente Mercedes classe E che per diventare ibrida dovrà posizionare le batterie sotto al bagagliaio al posto della ruota di scorta con uno squilibrio delle masse fuori dal passo con il risultato di avere un’auto poco reattiva.
Un esempio invece di progettazione attenta è ad esempio la Classe A che è stata pensata sin dall’inizio per l’elettrico (anche perché si pensava già sin dalla prima versione di ricavarne una versione elettrica) e che arriverà prima in versione sperimentale a noleggio e, in futuro, probabilmente anche in vendita.
Come sapete sono anche un appassionato di risparmio energetico e di progettazione attenta, mi permetto perciò di fare un paragone tra le auto e le case; infatti in queste ultime ogni intervento sui vari sistemi che possano essere innovativi (vedi cambio caldaia o pannelli solari o anche i climatizzatori) sono decisamente onerosi, ma se vengono previsti sin dall’inizio sono decisamente facili da implementare senza eccessivi costi.

Enzo Ceroni – Hainz 17/10/2010
http://www.gruppohainz.it/auto-ibride/evoluzione-delle-auto/

Faccio un esempio di quello che FiatChrysler è.
I marchi non sportivi potrebbero coprire l’intera gamma con solo tre pianali:
-per le citycar A e la parte più piccola del B;
-per i segmenti B grandi (4 metri e oltre) e C (e relativi Suv)
-uno che copre i segmenti dal D grande all’E con relativi Suv e Monovolumi.
Ovviamente ci potrebbero essere parti comuni per tutti (o quasi) i pianali o parti modulari, ciò permetterebbe risparmi enormi. Un esempio potrebbe essere quello di vedere realizzati sulla medesima base la Jeep Liberty/Cherokee, un’ammiraglia Chrysler futura (non quella imminente che è a trazione posteriore) e il monovolume GranVoyager (ora tutte e tre queste auto sono realizzate su pianali diversi con diversi componenti, cambi e sospensioni!).
A livello tecnico si poteva sfruttare il nuovo pianale C-Evo e il nuovo cambio C635 pensando il pianale per l’ibrido (trazione integrale elettrica e di disporre il motore elettrico sull’albero primario del cambio) e il cambio per sfruttare dei nuovi motori con scarico posteriore. Tale disposizione avrebbe permesso di abbassare il baricentro dell’auto e di mandare più velocemente in temperatura il catalizzatore riducendo emissioni e consumi (che sono superiori all’avvio proprio per mandare in temperatura tale sistema), cosa fondamentale nelle auto ibride visto che il funzionamento del motore endotermico è a singhiozzo.


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