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Formula SAE, zoom sui 4 team “elettrici” italiani

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L’evento Formula SAE Italy 2019 (organizzato da ANFIA) conferma la crescente attenzione da parte del mondo accademico nei confronti della mobilità elettrica. Tra gli equipaggi della classe 1E (riservata ai veicoli a emissioni zero) si contano quattro team italiani. Ecco in dettaglio i loro progetti.

L’importanza della cultura progettuale

La Squadra Corse del Politecnico di Torino ha portato in gara la SC19. Questa vettura prosegue la tradizione “elettrificata” dell’ateneo, cominciata nel 2012 con la monoposto SC12e. I 30 membri dell’équipe di lavoro (appartenenti ai diversi rami dell’ingegneria) si sono impegnati alacremente a partire dallo scorso autunno per dar vita all’automobile. Oltre alle riunioni settimanali degli studenti in università, fondamentale è stata la preparazione delle componenti fisiche della SC19, avvenuta all’interno di uno spazio appositamente messo a disposizione a Torino da FCA (sponsor tra i più importanti del team, che ha anche collaborato alla produzione e alla lavorazione di svariati pezzi).

La qualità è la caratteristica più direttamente percepibile osservando l’automobile. Il telaio e il pacchetto aerodinamico sono in fibra di carbonio (peso complessivo 30 kg), così come i braccetti delle sospensioni (push-rod su entrambi gli assi della macchina). Il pacco batterie contiene celle agli ioni di litio (capacità 6,29 kWh e peso di circa 38 kg) e alimenta i quattro motori dislocati su ciascuna ruota. La trazione integrale consente dunque di scaricare a terra gli 80 kW di potenza con facilità. La tenuta di strada e l’agilità di guida sono agevolate anche dal passo (1525 mm) e dalla massa complessiva della monoposto (circa 180 kg, grazie anche all’adozione di cerchi OZ in magnesio e ruote da 13″).

La precisione come fattore integrante del lavoro

Un aspetto su cui si sono soffermati i ragazzi del PoliTo è stato la ricerca dell’efficienza. Non solo attraverso un raffinato sistema di recupero d’energia in frenata, ma anche mediante l’aerodinamica (il carico aerodinamico è di 60 kg a 60 km/h). Inoltre, gli studenti hanno elaborato un software per mettere a punto la migliore guida della vettura da parte del pilota, partendo dalla raccolta e dall’analisi delle performance passate degli avversari. Molto interessante la proposta elaborata per il Business Event, descritta da Maria Fazio, Vehicle Dynamics Member: “In base alle nostre ricerche di mercato, abbiamo verificato che in Dubai si potrebbe aprire una sorta di parco divertimenti con driving academy partendo da questo progetto. La clientela potrebbe usufruire del supporto di piloti professionisti ed elaborare il set-up della vettura“.

Generosità e tenacia

La proposta progettuale dell’UniNa Corse E-team è invece la prima vettura da competizione full electric dell’ateneo partenopeo. La giovanissima squadra (nata nell’autunno 2016) è riuscita però in breve tempo a strutturarsi in modo rigoroso. La maggior parte degli studenti è formata da ingegneri, ma ci sono anche esponenti dell’economia e della giurisprudenza. Davide Paolella, Team Leader, ha raccontato in che modo è cominciata quest’avventura: “All’inizio dell’attività, ci siamo impegnati per fabbricare pezzi meccanici stampati in 3D, in modo da farci conoscere a fiere ed eventi, come Maker Fair e Innovation Village. In breve tempo, abbiamo ricevuto l’attenzione di Unicoenergia che è diventato il nostro main sponsor. Da lì, ne sono arrivati altri e abbiamo potuto proseguire la nostra crescita“.

Il telaio è in acciaio aeronautico (peso 35 kg), materiale impiegato anche per le sospensioni (push-rod). La carenatura della vettura è invece in fibra di carbonio a nido d’ape. Anche in questo caso la batteria è agli ioni di litio, con una capacità di circa 6,5 kWh e fornisce l’energia ai quattro propulsori collocati nelle ruote (potenza complessiva 80 kW). Questo schema costruttivo consente un’ottima dinamica del veicolo (la trazione è integrale coadiuvata dal differenziale elettronico). Il passo è di 1650 mm. I ragazzi del team hanno poi utilizzato l’ergal per fabbricare la maggior parte delle componenti di ciascun gruppo ruota, contenendo la massa in 15 kg (motore incluso). I cerchi sono OZ in alluminio con pneumatici da 13″. Dal punto di vista aerodinamico, la monoposto genera un carico complessivo di 100 kg a 100 km/h.

Tanto spazio al digitale

La parte più peculiare del progetto è lo scenario immaginato per il Business Event. Raffaele Cesarano, Business Department Manager, ha spiegato che “la nostra idea prevede la costituzione di un’azienda chiamata ResEx (acronimo di Responsible Experience). Vorremmo offrire un servizio di guida su diversi circuiti alla potenziale clientela. L’esperienza non si limiterebbe al mondo fisico, ma anche alla realtà virtuale. Al termine del test sul tracciato gli iscritti a ResEx potrebbero accedere a una community di appassionati online (tramite app e sito Internet) in cui registrare i dati delle proprie prestazioni e verificare il proprio posizionamento in classifica. Ma anche leggere news sul mondo del motorsport e acquistare gadget“. Da segnalare il fatto che l’applicazione è stata studiata insieme a un ragazzo formato dall’Apple Academy di Napoli. Il progetto ha visto inoltre il sostegno del Dipartimento di Ingegneria Industriale ed Elettronica dell’Università Federico II, nonchè dello spin-off accademico Megaride.

Quattro motori sincroni a disposizione

Anche il team RaceUp Electric dell’Università di Padova è una realtà ormai consolidata nella Formula Electric Italy. La SGe-03 è il frutto degli sforzi progettuali di 35 persone (provenienti da ingegneria ed economia), proseguendo il discorso “zero emissions” iniziato nel 2014. Ancora una volta la fibra di carbonio è il materiale impiegato per la realizzazione della monoscocca (peso 20 kg) e delle appendici aerodinamiche (fabbricati in collaborazione con la Compositex). Il layout vede quattro motori integrati dentro le ruote (potenza complessiva 60 kW) e la trazione integrale (passo 1535 mm).

Il pacco batteria (agli ioni di litio) pesa circa 40 kg e ha una portata di 6,7 kWh. Il sistema di raffreddamento è ad aria, mentre le sospensioni push-rod sono in acciaio. Gli pneumatici montano cerchi OZ in magnesio da 10″ (peso 1,66 kg). Edoardo Dalla Zuanna, Electric Powetrain Member, ha dichiarato a tal proposito che “la soluzione originale del cerchione era da 13″. Non avendo però bisogno dell’energia di dissipazione dei freni come avviene sulle vetture a combustione per merito della frenata rigenerativa, abbiamo lavorato su una versione più compatta“. In futuro c’è anche lo studio per una soluzione con spalla ribassata. Per quanto riguarda l’aerodinamica della SGe-03, offre un carico di 27,5 kg a 54 km/h.

Biposto per il tragitto casa-lavoro (su richiesta)

L’originalità ha condotto lo sviluppo della proposta per il Business Event. Felice Nappo, Business&Marketing Member, ha spiegato che “una Formula SAE si può considerare a tutti gli effetti una vettura “one-off” supersportiva. Ci piacerebbe quindi immaginare una produzione in serie della nostra automobile e renderla un commuter per gli spostamenti quotidiani. Abbiamo pertanto progettato un guscio in fibra di vetro che, attraverso un procedimento meccanico di quick release, può essere applicato alla macchina trasformandola in un’auto biposto“. Secondo i calcoli dei progettisti, la versione stradale potrebbe avere un rapporto peso potenza 1:1, con ben 140 kW di potenza a disposizione.

Una prospettiva sostenibile

Grande aspettativa era riposta nei confronti della PSR01, prima vettura da competizione full electric dell’UniPR Racing Team. La squadra di casa è rimasta vittima di un guasto tecnico, che però non ha impedito di apprezzare nuovamente i contenuti di progetto e quelli elaborati per il Business Event. A tal proposito si ricorda che il telaio è in monoscocca in fibra di carbonio (peso 25 kg), così come le appendici aerodinamiche (10 kg) e il musetto della monoposto. La trazione invece è posteriore. A bordo è implementato un sistema di telemetria in tempo reale per controllare costantemente il comportamento dinamico della vettura. Gran parte del lavoro per la produzione dei pezzi della macchina è avvenuta a stretto contatto con Bercella.

Parlando dell’idea da sottoporre ai potenziali investitori, Marco Ferrari, Management Member, ha evidenziato che “il pacco batteria è costituito da 600 stilo agli ioni di litio. Quando le prestazioni dell’accumulatore decadono, rendendolo inutilizzabile sull’automobile, abbiamo immaginato che ciascuno di quei piccoli elementi possa diventare un caricabatterie portatile. Così abbiamo deciso di stampare in 3D una custodia con bioplastica per lo stilo, inserendo delle opportune prese USB per ricaricare dispositivi come gli smartphone“. L’esempio figurato dagli studenti parmensi è un segnale evidente di come la sostenibilità stia diventando un termine sempre più consueto nel vocabolario della progettazione (anche in ambito racing). E ciò fa ben sperare per l’avvenire. D’altronde, il futuro è nelle loro (menti e) mani.

– leggi anche: PSR01, UniPR Racing Team lancia la sua prima auto elettrica da competizione