Prototipi

• Shell Eco Marathon 2010

La preparazione

Il team Senza Benza dell’IPSIA A. Ferrari di Maranello è rientrato ieri a scuola dopo aver partecipato con entusiasmo alla Shell Eco Marathon sul circuito di Lautsiz in Sassonia vicino a Berlino.L’attività prototipale della scuola Ferrari da oltre quindici anni si occupa di veicoli Z.E.V (Zero Emission Vehicle).  Durante l’anno scolastico,gruppi di alunni  hanno lavorato ad alcuni prototipi elettromuscolari, elettrici, ibridi e solari.

L’attività del laboratorio prototipi ha continuato la sperimentazione sulla trazione elettrica  a idrogeno,alimentata dalla rete attraverso accumulatori e ottenuta da fonti  rinnovabili.

 Il Prototipo a idrogeno Mulosystem, il veicolo solare Virgil,  il veicolo ibrido solare-idrogeno Fuel Buster e la realizzazione di un kart elettrico sono stati i “laboratori mobili” dove studenti, docenti, ditte ed esperti esterni hanno potuto fare formazione, didattica e sperimentare  le diverse idee di una già possibile mobilità futura. Il veicolo Fuel Buster (VEDI SCHEDA TECNICA ALLEGATA), che sarà argomento di una tesi d’esame, ha partecipato alla SEM nella categoria Veicoli Solari come prototipo solare “puro”. A breve il veicolo sarà fornito di due fuel cells che produrranno corrente elettrica ottenuta da un preparato chimico ad alto contenuto di idrogeno (Hidronite).

L’ultimo mese prima della partenza ha visto  coinvolto tutto il team in una vorticosa  attività  che si è prolungata molto spesso sino a tarda serata . Abbiamo circoscritto  il lavoro su due prototipi dalle differenti caratteristiche Virgil e Fuel Buster. Nell’ultima settimana,scattato il conto alla rovescia “la squadra” è rimasta a scuola sino a notte fonda per lavorare nei diversi ruoli di competenza: meccanica, carozzeria, telaio, elettronica, sistemi di sicurezza, strumentazione e comparto energergetico. Infine abbiamo deciso di competere con Fuel Buster  perché era  in fase più avanzata di messa a punto e ci siamo promessi di terminare Virgil enro la fine dell’anno solare 2010.

Alcuni giri di prova sulla pista di Fiorano, qualche ora prima di partire hanno concluso la fase di preparazione.

Grazie a alcune preziose collaborazioni  siamo riusciti a utilizzare un motore ruota innovativo, un piccolo ma efficientissimo accumulatore al litio  e un ampio modulo fotovoltaico con un buon rendimento, il pannello FV è stato laminato su materiale plastico leggero (tedlar) . La ditta Ferrari spa ci ha fornito un supporto in fibra di carbonio per sostenere il pannello fotovoltaico (135 celle) con una superficie  di oltre due metri quadrati.

Purtroppo non siamo riusciti, (per il budget limitatissimo…), ad alleggerire il prototipo realizzando parti della carrozzeria in fibra di carbonio, il veicolo pesa  circa quaranta kg in più rispetto a un peso ideale per la competizione.

La competizione

Martedì  5 maggio alle quattro del mattino dopo una non stop di lavoro senza riposo e sonno, sotto la pioggia, il veicolo solare parte per la Germania .

 Nel tardo pomeriggio arriviamo a Lautsiz sul circuito Eurospeedway, montiamo le tende, nel grande e improvvisato campeggio festaiolo abitato da un migliaio di studenti provenienti da tutta Europa. Attrezziamo il nostro box, iniziamo ad assemblare il mezzo ci prepariamo a superare le severe prove tecniche del regolamento: dimensioni, pesi, prove di frenatura su pendenza ant. e post. indipendenti , cinture attacco a sei punti (prova dinamometrica), casco, estintore, uscita dal prototipo in dieci secondi impugnando estintore, visibilità, segnalatore acustico, passaruota, protezione frontale, radio, trasponder, joule meters …..tutto ok, ma  piove.

Mercoledì 6 maggio al mattino, di buon ora freschi della notte in tenda ci apprestiamo a superare le prove. Superiamo subito, con grande soddisfazione per il lavoro svolto, le prove “meccaniche”. Commettiamo un errore in una connessione  al momento delle prove elettriche e “sciaff” (onomatopeico) bruciamo driver del motore. Regolatore del motore “strinato”. Morale a terra.

Scopriremo dopo, che le uniche, poche ore di un discreto sole saranno quelle di Mercoledì a mezzogiorno….

 Tentiamo in ogni modo di riparare il guasto, in “diretta” telefonica con i migliori elettronici sulla piazza (Ing. Scorpioni Alessandro) o coinvolgendo alcuni esperti dei team amici: nulla. Si guasta anche il regolatore di ricambio che prudentemente avevamo preso con noi.

Alle 18 di Mercoledì 6 Maggio  un corriere TNT parte da Udine dove il titolare della ditta HTM (Alessandro Pavoni) ha consegnato un nuovo regolatore, anzi due, per spedizione immediata su Berlino.

Giovedì 7 Maggio alle ore 9 siamo a Berlino, ritiriamo il prezioso pacco coccolandolo tra le mani.

Sul circuito piove per tutta la giornata , la gara è sospesa, le tende sono allagate. L’organizzazione propone il ricovero presso scuole, parrocchie, alberghi. Il team Senza Benza rimane a dormire con le tende nella palude. Un gruppetto lavora al prototipo ben oltre la mezzanotte per il battesimo alle prime luci dell’alba che si preannuncia coperta di nuvole ma in via di miglioramento. Nottataccia piovosa, ma  la musica e l’atmosfera festaiola del campeggio lagunare non cessano sino al mattino.

Venerdì 8 Maggio, ultima possibilità, alle otto apre il circuito e alle quindici si chiude.

Il sole mostra un occhio a intermittenza tra nuvole molto veloci. Vixtoriya il nostro primo pilota termina una ottima manche  (otto giri, 25,485 Km,50 minuti) con buoni consumi, ma con pochissima radiazione solare (150Watt/m2).

Ritentiamo un ora dopo,con il secondo pilota Thomas .L’ accumulatore al litio fornito dal prof Diavolio Giovanni e assemblato da noi  sta dimostrando un altissima efficienza. Manche ottima, radiazione sole  più potente ma con cielo coperto e   valori di un quarto rispetto alla capacità del modulo fotovoltaico.

Questi i nostri dati:

Percorso effettuato: 25,485 Km

Joule consumati al motore 824.339 Joule

Corrispondenti a 27,72 ml di benzina (Il regolamento prevede che tutte le categorie trasformino i propri consumi, idrogeno, biocombustibile, solare etc. nell’equivalente quantità “energetica”  della benzina e da questa quantità ricavare il percorso chilometrico percorribile).

Equivalenti a 990,86 Km percorsi con un litro di benzina.

Nonostante la luce solare scarsa (max 250Watt/m2 –misurati al solarimetro), il nostro modulo fotovoltaico nei 51 minuti di competizione ha prodotto 471.304 Joule

Corrispondenti a 14,72 ml di benzina e equivalenti a 567,08 Km pecorsi con un litro di benzina.

Insomma tra consumo e “guadagno” siamo vicini all’equivalente di 1500 Km percorsi con un litro di benzina.

Un bel risultato, che ci ha regalato una grande soddisfazione e premia il nostro lavoro.

 Insieme agli altri team della categoria “veicoli solari” firmiamo una petizione perchè venga modificato il regolamento e siano riconosciuti nella classifica assoluta della S.E.M. i “consumi elettrici” indipendentemente dalla produzione solare.

Venerdì sera, terminato l’evento smontiamo campeggio, box e  prototipo . Pronti a ripartire  verso Maranello. Sfiniti. Prima di partire salutiamo il team  dei nostri amici di Carpi (’ITIS L.da Vinci), complimentandoci con loro per l’ottimo piazzamento con il prototipo a idrogeno. Un saluto agli  amici dell’ITIS Bucci di Faenza veterani della SEM e sempre ben piazzati. Un saluto alle innovative squadre italiane del Politecnico di Milano e Torino .  Condividiamo il Bus con gli alunni dell’ L’ITIS Rossi di Vicenza anche loro soddisfatti  della loro esperienza con un prototipo “termico”. Curioso, (ma non troppo ) l’Istituto Tecnico di Vicenza  inserito in un contesto territoriale che vede presenti le maggior aziende di produzione di moduli fotovoltaici concorra con un motore termico e che l’IPSIA A. Ferrari di Maranello in “terra di motori” partecipi con un veicolo solare: si sa, la scuola, quando funziona esce dal seminato ed espolara nuovi orrizzonti .

         Maranello 11 Maggio 2010                                          Filippo Sala

                                                                               Coordinatore laboratorio prototipi