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Best of 2022: i migliori esercizi di ingegneria

Dalla combustione dell'idrogeno alle sospensioni attive, passando per le fuel-cell in forma ibrida: il riepilogo della migliore tecnica 2022

Cala il sipario sul 2022, anno che nel settore automotive ha visto la decisione dell’Unione Europea di mettere a bando la vendita di motori diesel e a benzina a partire dal 2035. La reazione dell’industria non si è fatta attendere, con la richiesta da più parti di politiche volte a preservare il principio di neutralità tecnologica. In un settore in cui la propulsione elettrica a batteria presenta ancora problematiche tecnologiche, ambientali, sociali ed economiche, i produttori optano per perseguire più strade in parallelo, con l’obiettivo di diversificare l’offerta a seconda dell’applicazione. La rassegna dei principali spunti ingegneristici del 2022 non può che essere altrettanto varia, con studi che spaziano dall’idrogeno fino ai tradizionali motori termici, mentre le innovazioni più importanti interessano la componentistica ancor più che la propulsione.

Fast Burning System
L’azienda piemontese Italtecnica ha presentato un concetto di combustione a doppia camera ottimizzata, giovando dell’intuizione dell’ingegner Claudio Lombardi e del supporto del Politecnico di Milano per quanto concerne la simulazione al CFD. Grazie a un diverso posizionamento della candela in precamera di combustione, ora ribassata in corrispondenza dei fori di collegamento con la camera principale, il Fast Burning System non soffre dei problemi di accensione a basso carico e regime tipici dei tradizionali sistemi a precamera passiva. La soluzione, già brevettata da Italtecnica, assicura benefici in termini di prestazioni, consumi ed emissioni. Dopo aver ottenuto riscontri incoraggianti nei test a banco con un motore monocilindro, la particolare precamera si appresta ora ad essere verificata su motori multicilindro. Il Fast Burning System inoltre è stato concepito per essere implementato su propulsori già esistenti con il minimo delle modifiche, senza richiedere la riprogettazione completa della testata. L’auspicio è che i ridotti costi di investimento attirino l’interesse delle case costruttrici, in un periodo storico in cui i fondi sono sempre più dirottati sull’elettrico.

Best of 2022: il motore a precamera secondo Italtecnica

Porsche: tentazione idrogeno
Il brand di supersportive tedesco comincia a caldeggiare l’ipotesi di un motore a combustione alimentato a idrogeno. Per un marchio la cui offerta si è sempre contraddistinta per vetture ad alte prestazioni, lo scenario di un carburante alternativo a basse emissioni con cui preservare il sound e l’esperienza di guida tipici del termico è quanto mai allettante. Porsche ha quindi condotto uno studio puramente virtuale per simulare le prestazioni di una vettura a idrogeno impegnata in un giro del Nurburgring Nordschleife. I risultati hanno evidenziato un rendimento superiore al 40% in ogni punto della mappa motore, con un picco del 42%. Si tratta di una naturale conseguenza della combustione dell’idrogeno, decisamente più rapida della benzina e con il 13% di energia estraibile in più da una miscela stechiometrica. Porsche però ha optato per una miscela iper-magra con un lambda superiore a 2.3, con l’obiettivo di contenere proprio le pressioni e le temperature raggiunte in camera. Così facendo, le emissioni risultanti di NOx sono talmente basse da non necessitare di un sistema di post-trattamento allo scarico. Al momento la casa tedesca non ha annunciato alcun piano di sviluppo per un prototipo fisico, ma novità su questo fronte potrebbero arrivare con l’anno entrante.

Best of 2022: Porsche e la suggestione del termico a idrogeno

Hyundai N Vision 74
Le frontiere dell’idrogeno sono molteplici. A fronte di case che investono sulla sua combustione nel motore termico, altre realtà preferiscono invece puntare su una propulsione elettrica alimentata a fuel cell. È il caso di Hyundai, che nel 2022 ha presentato il concept N Vision 74, che come suggerito dal nome incarna la visione della casa coreana circa la mobilità a idrogeno. Emblematico è come l’auto sia stata concepita con un’architettura in cui le celle a combustibile contribuiscano al 18% alla potenza complessiva, con il restante 72% supplito dalla batteria agli ioni di litio. Ne deriva l’immagine di come nel prossimo futuro i powertrain a idrogeno inizieranno a diffondersi sotto forma di ibrido in sinergia con un tradizionale impianto a batteria, in cui ciascuna tecnologia compensa i limiti dell’altra. Le celle a combustibile assicurano rifornimenti in tempi brevi ed elevata autonomia, mentre la presenza di un accumulatore libera il consumatore dalla dipendenza dalla ancora insufficiente infrastruttura per l’approvvigionamento dell’idrogeno.

Best of 2022: l’idrogeno ibrido di Hyundai

Brembo Sensify
Nel 2022 l’azienda leader nel settore degli impianti frenanti ha proseguito uno dei progetti più ambiziosi della sua storia. La piattaforma Sensify è ora presa in mano da un punto di vista applicativo e, considerato l’ampio interesse registrato dai costruttori, si appresta a rivoluzionare l’architettura dell’automobile. Il nuovo impianto Brembo si presenta infatti come decentralizzato e distribuito, in cui ciascuna pinza è attuata in maniera indipendente da un attuatore dedicato e posto nelle immediate vicinanze. Con la quasi completa scomparsa del circuito idraulico, ora presente in forma locale ed esclusivamente sugli impianti più performanti, si abbassano sia i costi di produzione che di mantenimento del veicolo. L’architettura decentralizzata e il controllo specifico di ogni ruota permettono inoltre una ripartizione pressoché illimitata e continua delle coppie frenanti, contrariamente alle regolazioni discrete tipiche degli impianti con elettrovalvole. Tra i numerosi vantaggi si annoverano anche riduzione della coppia residua, controllo delle temperature e dell’usura del materiale d’attrito, ottimizzazione della frenata rigenerativa e soprattutto un time-to-lock dimezzato rispetto alle architetture tradizionali.

Best of 2022: Brembo Sensify, il freno decentralizzato

Sospensioni attive Multimatic
La presentazione di Purosangue ha animato la piazza automobilistica, non soltanto per la rottura con alcuni dei canoni tipici di Ferrari. La nuova creatura di Maranello infatti è la prima vettura di serie ad essere dotata di sospensioni attive con motore elettrico integrato e doppia valvola a cassetto per lo smorzamento. La soluzione, sviluppata in sinergia con Multimatic, spicca per la compattezza dell’assieme, grazie all’innovativa tecnica slotless per gli avvolgimenti del motore elettrico a 48 Volt che ne riduce le dimensioni. Ferrari può così contare su un eccezionale livello di controllo della piattaforma, ottimizzando comfort e prestazioni a seconda degli scenari, a tal punto da non necessitare di barre anti-rollio. Il sistema, battezzato come TASV, acronimo di True Active Spool Valve, interagisce inoltre con il Side Slip Control e con le quattro ruote sterzanti, assicurando una gestione della dinamica del veicolo eccelsa.