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La velocità degli elettroni

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automobileTrento, 30 maggio 2012. - di Ezio Camozzato

In 'Ritorno al futuro' l'automobile Delorean di Doc è equipaggiata con un Generatore di fusione che le permette di alimentarsi con l'immondizia per spostarsi su strada e ... in cielo. Siamo appena nel 2015. Ce la faremo? Il sogno di una mobilità a basso costo accomuna tutti, condita spesso di dietrologia: "la tecnologia ci sarebbe, ma la tengono nascosta per far guadagnare i petrolieri". La ricerca di contenere i costi è iniziata dalla crisi petrolifera (conflitto arabo israeliano) del 1972, ben prima della crisi odierna e si sviluppa su due filoni: carburanti alternativi e motori alternativi. Parallelamente nel frattempo è cresciuta la sensibilità ecologica che per un certo verso va a braccetto con il risparmio: minor consumo= minor inquinamento.

Sul fronte dei carburanti abbiamo avuto lo sviluppo di gasolio, olio vegetale (olio di colza ribattezzato oggi biodiesel), alcool (etanolo), GPL, metano, idrogeno (brevettato ma non industrializzato).

Sul fronte dei motori, tralasciando le varianti al ciclo Otto e Diesel come il rotativo Wankel, è da citare il propulsore ad aria compressa (interessante il progetto della Engine Air) e le varie applicazioni del motore elettrico.

Oggi l'alternativa è concentrata sul motore elettrico: zero inquinamento, consumo irrisorio; le vetture ci sono, ma presentano dei limiti evidenti

Il costo iniziale non giustificato dal risparmio successivo

Prestazioni limitate in termini di velocità massima

Autonomia ridotta al punto da non essere utilizzabili fuori dal contesto cittadino

Tempi di ricarica relativamente lunghi

Batterie ingombranti e pesanti.

Attualmente l'utilizzo più funzionale del motore elettrico consiste nell'abbinamento con il motore termico: sono le vetture ibride. Si dividono i due grandi categorie: a trasmissione in serie e parallela. In quest'ultima entrambi i motori agiscono sulla trasmissione. La vettura ibrida più famosa è senza dubbio la Prius della Toyota.

Nata nel 1997, era equipaggiata con un motore a benzina da 1,5 litri e 58 cv di potenza, affiancato da 40 cv in elettrico. Il ragionamento che sta alla base di un tale progetto è molto semplice: poiché il consumo maggiore di carburante avviene in partenza e in accelerazione, perché non aiutare il motore a benzina con quello elettrico in queste fasi?

Per mantenere la velocità non serve molta potenza. Conseguentemente venne scelto un motore a benzina a ciclo Atkinson-Miller, più efficiente rispetto al ciclo Otto (quello tradizionale) anche se di basse prestazioni. Perchè? Atkinson osserva la dinamica del pistone spinto dall'esplosione della benzina. Quando a fine corsa viene fatto risalire, la fase di espansione non sarebbe finita ovvero avrebbe ancora una certa inerzia da sfruttare. Essa viene irrimediabilmente persa invertendo la direzione. Allunghiamo la corsa del pistone - riflette - così da recuperare energia, energia 'lenta' per progressivo rallentamento del pistone, ma pur sempre energia gratis in più.

Tra tutte le porte che si aprono sul futuro della mobilità, la soluzione elettrica si presenta elegante e raffinata, la soluzione ibrida geniale, ma non finisce qui...

Ezio Camozzato

La velocità degli elettroni

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