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CONSUMO ENERGETICO e INQUINAMENTO DEI VEICOLI STRADALI

Panoramica sul consumo energetico e sull'inquinamento prodotto dalle diverse motorizzazioni impiegate sui veicoli stradali
Il presente articolo è di proprietà di NT-Project di Tabacchi Omar pertanto la copia o la pubblicazione in toto o in parte senza autorizzazione viola le leggi sul diritto di autore e sarà pertanto perseguito. Qualora foste interessati alla pubblicazione potete scrivere a info@ntproject.com
 
  In questo articolo ci discostiamo dai temi tecnici relativi al motorsport per dare ai tanti visitatori del nostro sito una visione tecnica di un tema che è molto dibattuto in questo periodo, ovvero il consumo energetico e l’inquinamento prodotto dai veicoli stradali.

Vista la nostra competenza in materia vogliamo provare a fare un po’ di chiarezza da un punto di vista tecnico sul problema, visto che purtroppo le normative ed i provvedimenti che vengono via via adottati spesso non prendono in esame le cose guardandole nella loro interezza.

Il primo aspetto da considerare prima ancora di analizzare le tipologie di motorizzazioni ed i relativi inquinanti, è l’energia necessaria al veicolo per muoversi.

Quanta energia serve per muoversi dipende principalmente da tre fattori:

Peso del veicolo
Superficie frontale del veicolo
Resistenza all’avanzamento del veicolo

Prendiamo in esame due vetture, una del segmento C ed un Suv, ad esempio una Peugeot 308 1.2 ed una BMW X1 1.5

Ipotizziamo di voler vedere la potenza necessaria per viaggiare a 130 km/hr con 5 persone a bordo con queste due differenti vetture, dai dati di peso, superficie frontale e resistenza all’avanzamento, si ottiene che:

Vettura SEGMENTO C
(esempio Peugeot 308 1.2)
SUV
(esempio BMW X1 1.5)
Potenza necessaria a pieno carico in autostrada per vettura del segmento C Potenza necessaria a pieno carico in autostrada per vettura SUV
Potenza Necessaria (CV) 36 46

Si vede quindi che per viaggiare in autostrada con un SUV rispetto ad una vettura del segmento C è necessario oltre un 25% di potenza in più.

Il discorso fatto per il viaggiare in autostrada si può ripetere facendo la stessa valutazione per la velocità di 50 km/hr nei centri urbani, e per la velocità di 90 km/hr su strade extra-urbane, con risultati addirittura superiori.

Ciò significa che già solo incentivando l’utilizzo di vetture più compatte e leggere si avrebbe immediatamente, a prescindere dalla motorizzazione utilizzata, un risparmio di energia di oltre il 25% ed a parità di tipo di motorizzazione una riduzione degli inquinanti di oltre il 25%.

Oltre all’aspetto della riduzione del consumo energetico si avrebbero ulteriori vantaggi,  a cominciare dal minore deterioramento delle strade, infatti uno dei problemi che più affliggono l’Italia è la pessima condizione delle strade, ed una delle principali cause è attribuita al peso dei veicoli, pertanto incentivare l’utilizzo di veicoli più leggeri sarebbe positivo anche da questo punto di vista.

Prendendo in esame le vetture dell’esempio precedente, la circolazione con vetture del segmento C per via del minor peso porterebbe ad una riduzione del carico sull’asfalto di oltre il 35% rispetto alla circolazione con un SUV.

Altri vantaggi si avrebbero in termini di visibilità durante la guida infatti avere davanti vetture più compatte consente di avere una visione più ampia e permette di vedere con anticipo ostacoli o impedimenti.

Queste valutazioni ovviamente si amplificano maggiori sono il peso e le dimensioni delle vetture, pertanto nelle normative e nei provvedimenti anti-inquinamento, oltre alle motorizzazioni sarebbe fondamentale prendere in considerazione questo aspetto, perché come abbiamo visto con questi semplici calcoli, si avrebbe un vantaggio netto di partenza, anche senza intervenire sui motori.  

Infatti ridurre l’energia necessaria per muoversi dovrebbe essere la base di partenza in quanto chi più chi meno ciascuna forma di produzione di energia determina effetti collaterali negativi.

Sino ad alcuni anni fa i veicoli erano nella totalità alimentati da motori a combustioni interna, che si differenziavano per il tipo di ciclo (a 2 tempi o a 4 tempi) e per il tipo di combustione (otto o diesel), e le normative sono quindi state pensate per spingere ad una riduzione delle emissioni inquinanti e dei consumi di questi motori, questo è stato sicuramente positivo, peccato che i cicli di omologazione utilizzati non siano veritieri (anche a prescindere dagli scandali) del reale inquinamento prodotto dai veicoli nella normale circolazione stradale. Infatti è inutile testare il veicolo con un tipo di guida che poi l’utente non replica nella realtà, ed infatti pur essendo passati negli anni da veicoli NO-EURO a sempre più veicoli che sulla carta rispettino normative più stringenti EURO4-5-6 e ad istituire blocchi del traffico ai veicoli più vecchi, sostanzialmente il problema non si è risolto, pertanto come lo fu anni fa sul motore a 2 tempi adesso la crociata si è spostata sui motori diesel.

Tecnicamente parlando ogni tipologia di motore ha i suoi pro ed i suoi contro, per questo sarebbe importante avere una visione d’insieme per tracciare un percorso normativo futuro che sia davvero efficace e non risulti solo uno spot che di volta in volta cambia perché il problema non si è risolto.

A seguire vediamo in sintesi gli aspetti relativi a consumo energetico ed inquinamento che contraddistinguano le diverse motorizzazioni.

MOTORE A 2 TEMPI A BENZINA
E’ stato il primo ad essere bandito in quanto per le caratteristiche del ciclo presenta una cospicua perdita  di miscela aria-benzina allo scarico e questo determina consumi elevati e grandi emissioni di idrocarburi. A fronte di questo vi sono vantaggi per la semplicità costruttiva e per la possibilità di ottenere potenze elevatissime a fronte di un peso estremamente ridotto. Per questo motivo alcune case hanno creato dei motori 2 tempi con soluzioni da tali da ridurre queste problematiche e hanno ottenuto motori in grado di rispettare le normative Euro 4. E’ facile pensare che investendo nell’ottimizzazione di questo motore si possano ottenere risultati ancora migliori e paragonabili a quelli di un motore 4 tempi con inoltre gli indubbi vantaggi sopra citati.

MOTORE A 4 TEMPI DIESEL
E’ il prossimo motore che verrà messo al bando in quanto per le caratteristiche della combustione e del combustibile utilizzato emette una quantità superiore di NOx e di polveri sottili (particolato) che sono più dannose per la salute umana. A fronte di questo vi è il vantaggio che il motore diesel ha un rendimento più alto rispetto ai motori a benzina e questo permette di ridurre notevolmente i consumi. I motori Diesel di ultima generazione dotati di filtro anti-particolato hanno migliorato notevolmente le emissioni rendendole pari se non inferiori a quelle del motore a benzina. Anche in questo caso si può quindi dire che continuando a lavorare su questo motore si potrebbe migliorare ancora la situazione ed avere motori diesel persino più ecologici dei benzina.

MOTORI A 4 TEMPI A BENZINA
E’ il motore che normativamente parlando sembra avere più durata, in quanto di base permette di avere una tipologia di emissioni meno dannose, però facendo un’analisi più globale avendo un peggiore rendimento determina un consumo di energia superiore e questo si traduce inevitabilmente in una maggiore emissione di CO2 e questo è un problema difficilmente migliorabile in maniera netta rispetto a quanto già ottenuto sino ad oggi.

MOTORI A 4 TEMPI A GPL o A METANO
Per le caratteristiche del combustibile utilizzato rispetto alla benzina le emissioni inquinanti di questi motori sono meno dannose, pertanto a fronte di complicazioni pratiche, l’utilizzo di questi combustibili in luogo della benzina porterebbe sicuramente vantaggi, nulla cambia però dal punto di vista del rendimento pertanto il consumo di energia rimane inalterato.

MOTORI ELETTRICI
Il futuro sembra andare decisamente in questa direzione in quanto non inquinano dove sono utilizzati, il problema è che per funzionare necessitano di energia elettrica accumulata nelle batterie, quindi in base a come viene prodotta l’energia elettrica c’è il rischio di spostare l’inquinamento nelle zone di produzione dell’energia. Se infatti per far fronte alla maggiore richiesta di energia per i trasporti la produzione di energia elettrica avverrà  in centrali a carbone o utilizzando combustibili fossili, in quelle zone il livello di inquinamento risulterà ancora più elevato. Oltre a ciò i veicoli risultano molto pesanti a causa delle batterie pertanto come visto all’inizio dell’articolo questo non è sicuramente positivo dal punto di vista dell’energia necessaria al movimento. Inoltre un’altra problematica che potrebbe insorgere è dettata dallo smaltimento delle batterie esauste.

MOTORI a IDROGENO
E’ l’altra tipologia di motori a cui si sta guardando per il futuro, in quanto anche loro non inquinano dove sono utilizzati, il problema in questo caso è che la produzione di idrogeno attualmente avviene nella quasi totalità da combustibili fossili attraverso processi che portano all’emissione di una grande quantità di CO2, proprio uno degli inquinanti che le normative stanno spingendo a ridurre sempre più, quindi con maggiore richiesta di idrogeno per i trasporti non si farebbe altro che incrementare la produzione di CO2 in altre zone del pianeta, non risolvendo il problema del riscaldamento globale e dell’effetto serra.

Come avete visto da questa panoramica tecnica non è tutto oro quel che luccica, e la logica del far passare una cosa, o tutta bella, o tutta brutta, non porterà certamente a risolvere i problemi. Dato che al momento la soluzione perfetta non esiste, anziché bandire sarebbe più opportuno spingere la ricerca a migliorare gli aspetti negativi di ogni cosa, tenendo conto anche degli aspetti positivi che le stesse hanno, in maniera tale da avere una miglioramento costante in ogni ambito.
 
 
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