‘TUTTA UN’ALTRA AUTO: INTELLIGENTE, SICURA E SOSTENIBILE’

Cresce l’attenzione per motorizzazioni a basse emissioni e sui combustibili alternativi Gpl e metano, con la nuova frontiera del biometano che promette un´auto a gas con bilancio di CO2 nullo. Si avvicina la prospettiva dell´idrogeno come combustibile completamente pulito e rinnovabile; parallelamente cresce l’offerta e la quota di mercato di modelli ibridi (con trazione garantita da motore tradizionale e motore elettrico), incluse le auto ibride plug-in. Sulla mobilità elettrica si sta riscontrando un crescente interesse globale e nazionale dove stanno maturando le condizioni tecnologiche e infrastrutturali per il decollo di questa forma di mobilità. Quella che oggi abbiamo davanti, come sottolinea il tema dell’edizione 2016 di ‘H2R – Mobility for sustainability’ è “tutta un’altra auto”, che oltre ad essere intelligente e sicura, sarà più sostenibile. 

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H2R è il più importante salone italiano dedicato alla mobilità sostenibile che si svolge nell’ambito della manifestazione Ecomondo a Rimini da martedì 8 a venerdì 11 novembre 2016. Dopo le undici edizioni capitoline, dal 2013 si è trasferita alla Fiera della città romagnola che le ha riservato una prestigiosa posizione centrale nella ‘Hall Sud’: l’area espositiva a cura delle Case Partner (hanno partecipato alle precedenti edizioni: Arval, Bmw, Bosch, Fiat Chrysler Automobiles, Ford, Hyundai, Enel, Landi Renzo, Lexus, Mazda, Mercedes-Benz, Mopar, Nissan,Porsche, Volkswagen, Volvo, Toyota), le conferenze e i convegni di H2R richiamano l’attenzione degli oltre 100.000 visitatori di Ecomondo. L’area Test Drive – che invita a sperimentare le tecnologie più avanzate in tema di contenimento di emissioni e consumi – viene ottimizzata di anno in anno e prevede un percorso di prova esterno al quartiere fieristico.

Per creare una società sorretta da un’economia sostenibile è determinante il contributo di una mobilità sempre più compatibile con la salvaguardia dell’ambiente in cui si muove” sottolineano gli organizzatori dell’evento. E a testimonianza di quanto sta avvenendo, H2R in questa quattro giorni, “propone un’offerta di modelli sempre più all’avanguardia, dal forte potenziale sociale, economico ed ambientale che si presta ad un confronto costruttivo con tutti gli attori presenti a Ecomondo in un susseguirsi di appuntamenti e convegni”.

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TERMOSTATO AUTO: ECCO COME PUÒ GUASTARSI

I termostati svolgono un ruolo fondamentale nel sistema di raffreddamento del motore, in quanto hanno il compito di monitorare costantemente la temperatura del refrigerante e di regolare con precisione il flusso del refrigerante nel radiatore in modo da ottenere e mantenere la temperatura di esercizio ottimale per il motore. Tuttavia anche questo pezzo è sottoposto all’usura dettata dal tempo e dal chilometraggio.

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E così anche il termostato può gustarsi, con due possibili modalità, come spiegato da Gates, importante internazionale della produzione e fornitura di ricambi per il settore automobilistico:

Se il termostato si blocca in posizione aperta, il refrigerante fluisce continuamente nel radiatore provocando il funzionamento a freddo del motore. I motori surraffreddati non funzionano in maniera efficiente, determinando consumi di carburante superiori e più alti livelli di emissioni, oltre a una maggiore usura dei componenti del motore. Inoltre, l’interno dell’autoveicolo non si scalda adeguatamente.

Se invece il termostato si blocca in posizione chiusa, la circolazione del refrigerante si arresta e questo non raggiunge più il radiatore per essere raffreddato, con il conseguente surriscaldamento del motore.

Le conseguenze di un “guasto di apertura” possono essere meno catastrofiche di quelle di un “guasto di chiusura”, ma sono comunque sgradite al cliente. Poiché non tutti i casi di invecchiamento del termostato si mostrano chiaramente sotto forma di guasto, Gates raccomanda di effettuarne la manutenzione preventivamente.

Sul proprio sito, inoltre, l’azienda spiega come ispezionare e diagnosticare un termostato guasto. Ci sono infatti degli indicatori che ci dicono quando il termostato deve essere sostituito. È possibile conoscere in dettaglio questi segni, i loro aspetti, le cause e le soluzioni accedendo alla sezione “Diagnostica dei problemi” del sito Gates Techzone.

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RESTAURARE UN’AUTO COSÌ COME UN’OPERA D’ARTE

Cosa hanno in comune il restauro delle opere d’arte con le automobili d’epoca? Molte cose, come testimonia il nuovo progetto nato dall’accordo tra il Museo Nazionale dell’Automobile “Avv. Giovanni Agnelli” (MAUTO) e la Fondazione Centro per la Conservazione e il Restauro dei Beni Culturali “La Venaria Reale”. Dalla sinergia di queste due realtà nasce il polo formativo specializzato nel restauro di vetture d’epoca. E così, per la prima volta, le tecniche utilizzate per riportare le opere d’arte al loro antico splendore saranno utilizzate per dare nuova vita al vasto patrimonio di veicoli custoditi nell’Open Garage all’interno del MAUTO – uno spazio di oltre 2.000 mq, visitabile su prenotazione, che oggi ospita circa 70 pezzi da collezione disposti in ordine cronologico.

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Contestualmente, prenderà il via anche la fase di formazione del personale del museo, che seguirà insieme agli specialisti del CCR Venaria un workshop sulla Carrozza di Bordino, e l’attrezzamento dell’Open Garage, con l’obiettivo di ospitare in futuro un centro di Alta Formazione per restauratori di veicoli d’epoca. Il progetto prevede che, inizialmente, uno specialista del Corso Conservazione e Restauro dei beni Culturali imposti il metodo di ricerca sui materiali e gestisca la parte teorica di approfondimento sulle procedure costruttive applicate nelle diverse epoche. Seguirà poi un intervento pratico sulle vetture scelte dal parco macchine dell’Open Garage e risalenti alla fase artigianale/preindustriale della produzione, dal 1856 agli Anni Trenta.

Diversi partner privati hanno già aderito al progetto: il Mario Levi Group, da 70 anni azienda leader in Italia e all’estero nella gestione di tutti i processi produttivi della lavorazione delle pelli, la design house di fama internazionale Pininfarina, emblema dello stile italiano nel mondo, e l’Atelier Toppino di Piobesi d’Alba, officina e laboratorio mobile dove vengono realizzati restauri storici, conservativi e filologici di diverse tipologie di carrozzerie quali locomobili a vapore, tonneau, landaulet, limousine, double phaeton, chassis e automobili di interesse storico e collezionistico. Oltre a questi primi accordi, il MAUTO sta lavorando per coinvolgere laboratori artigiani e aziende del territorio, ciascuna specializzata in un settore specifico (verniciatura, lavorazione del legno, lavorazione del ferro): le diverse professionalità parteciperanno, intervenendo in loco o nelle rispettive sedi, mettendo a disposizione la propria attrezzatura (quando questa non può essere spostata) e trasmettendo le proprie competenze al team di restauratori.

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MOTORI AUTO: SI RIDUCONO LE CILINDRATE

Se è vero che il mercato dell’auto riparte, lo fa con cilindrate sempre più basse. Dal 2007 al 2015 la cilindrata media dei motori di nuove auto immatricolate in Italia è passata da 1.558 cc a 1.476 cc. Vi è stato pertanto un calo del 5,3%. In media, anche gli altri principali Paesi europei hanno registrato dal 2007 al 2015 una riduzione della cilindrata dei motori delle auto di nuova immatricolazione. Il calo è stato particolarmente consistente in Spagna (-12,2%), ma anche in Francia (-11%), Germania (-8%) e Regno Unito (-7,6%). Questi dati derivano da un’elaborazione dell’Osservatorio Autopromotec (struttura di ricerca di Autopromotec, rassegna espositiva internazionale delle attrezzature e dell’aftermarket automobilistico), sulla base di dati Acea.

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Secondo l’Osservatorio Autopromotec, la progressiva riduzione della cilindrata dei motori delle auto è indubbiamente un fatto positivo in termini di impatto ambientale delle automobili, perché porta ad una riduzione dei consumi di carburante e a minori emissioni sia di CO2 che di tutte le sostanze inquinanti prodotte durante la combustione e rilasciate nell’atmosfera. Tale diminuzione è sicuramente in linea con le direttive sempre più stringenti dell’Unione Europea in materia di emissioni autoveicolari, che hanno spinto in particolare le case automobilistiche a introdurre sul mercato auto sempre più rispettose dell’ambiente per limitare l’impatto sul clima.

Ma tornando alle questioni di mercato, è estremamente interessante osservare i dati che riguardano l’Italia: nel 2007, e quindi prima dell’inizio della crisi economica, il nostro Paese già registrava la media più bassa tra i maggiori Paesi europei. Questo primato è stato poi confermato sia durante che all’indomani della crisi. Il processo in atto di progressiva riduzione della cilindrata media dei motori, sottolinea l’Osservatorio Autopromotec, apre la strada a nuove opportunità per i produttori di auto per ciò che riguarda le tecnologie costruttive, tra cui lo sviluppo di propulsori evoluti e complessi che utilizzeranno sempre più componenti elettroniche per il controllo dei consumi e delle emissioni, senza per questo sacrificare le prestazioni. Ciò comporta conseguenze anche per gli autoriparatori, per i quali è fondamentale restare aggiornati sugli sviluppi tecnologici in atto sia per ciò che riguarda le auto sia per ciò che riguarda gli strumenti a loro disposizione per svolgere il loro lavoro su auto sempre più all’avanguardia.

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VIA IL RAME DALLE PASTIGLIE FRENO

Da tempo alcuni Paesi si sono mossi con l’obiettivo di eliminare il rame dalle pastiglie freno. Questo metallo, infatti, presenta elevate capacità di dissipazione del calore ma approfonditi studi hanno dimostrato che è dannoso per l’ambiente. Per questo motivo gli stati americani della California e di Washington hanno già approvato misure per ridurre ed infine eliminare il rame nei materiali d’attrito (entro il 2021 il contenuto di rame sarà < 5%, ed entro il 2025 sarà <0,5%). Nel Vecchio Continente, l’Unione europea sta finanziando diversi progetti innovativi per sostituire le resine fenoliche delle pastiglie dei freni con materiali a base cementizia.

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C’è tuttavia chi sul mercato ha già iniziato a produrre pastiglie freno meno impattanti. In questa direzione va HybriX, una nuova mescola per le pastiglie freno di Metelli Group. “Il tutto – si legge nella presentazione del prodotto – è partito quando un gruppo di ingegneri di Fri.Tech. hanno avviato diversi anni fa lo sviluppo di un materiale privo di rame. Essendo però specialisti nell’ambito racing non hanno voluto limitarsi al solo fatto che fosse senza rame ma hanno realizzato una formula che offrisse comfort e performance di frenata. Ed ecco il risultato, pedale morbido e un potere di frenata superiore”. Perché HybriX? Il nome deriva dalla tecnologia ibrida che utilizza più di 30 materiali differenti, ceramici, organici e altri prodotti speciali ed innovativi. Rispetto ai materiali tradizionali, “la tecnologia ibrida fornisce alle pastiglie freno caratteristiche superiori” sottolinea Metelli.

Nel 2015 anche Bosch ha lanciato nuove pastiglie dei freni prive di rame. “Sino ad ora – aveva sottolineato l’azienda tedesca – il rame veniva usato nelle pastiglie dei freni convenzionali per assicurare la dissipazione del calore e contribuire a evitare cigolii o vibrazioni. Dal momento che le particelle di rame che si formano durante la frenata sono considerate dannose per l’ambiente, diversi stati degli USA hanno già legiferato, imponendo una riduzione della quantità di rame presente nelle pastiglie dei freni”. Bosch ha deciso di immettere le pastiglie dei freni prive di rame anche sul mercato europeo, “offrendo gli stessi altissimi standard di qualità, in termini di funzionamento continuo e di frenata di emergenza, dell’equipaggiamento originale”.

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Altro caso in anticipo sui tempi è Ferodo®, marchio di proprietà di Federal-Mogul Motorparts, divisione di Federal-Mogul Holdings Corporation (NASDAQ: FDML), che ha creato le pastiglie freno ecologiche Eco-Friction® a basso contenuto di rame.

Qualcuno potrà domandarsi: questi nuovi prodotti garantiscono le stesse prestazioni delle tradizionali pastiglie? A rispondere a questa domanda ci hanno pensato i test in pista sul circuito Riccardo Paletti di Varano de Melegari (PR), durante un evento denominato “Ferodo Eco-Friction® Days”, organizzato dall’azienda, con l’obiettivo di far testare direttamente a clienti e giornalisti internazionali le performance delle pastiglie freno Ferodo Eco-Friction® e dimostrare le qualità di questo innovativo materiale ecologico. I test sono stati condotti con due tipi di veicoli: Volkswagen Golf VII 1.6 TDI (81kW) e Fiat Scudo 2.0 JTD Multijet; entrambi i mezzi vedevano coinvolti due veicoli identici: il primo equipaggiato con pastiglie freno di primo impianto, il secondo con il materiale Ferodo Eco-Friction®. “I test condotti in pista – si legge in una nota – hanno dimostrato quanto le pastiglie Ferodo Eco-Friction, oltre a garantire un impatto ambientale considerevolmente ridotto grazie all’assenza di rame e di altri metalli che generano polveri sottili, siano anche in grado di assicurare performance di frenata analoghe se non superiori rispetto a quelle utilizzate in primo impianto”.

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STUDENTI OGGI, MECCANICI AUTO DOMANI

I banchi di scuola sono uno dei luoghi dove imparare un mestiere, anche quello del meccanico. Tuttavia, può capitare che non sempre le figure che escono al mondo della scuola siano in linea con quello che viene ricercato dal mercato. Oppure, può succedere che le competenze acquisite nel percorso di studi risultino già superate per l’evoluzione tecnologica sempre continua e sempre più rapida. Può anche succedere, inoltre, che ci sia un eccesso di preparazione teorica a scapito di quella pratica.

Esistono tuttavia i modi e gli esempi che possono per superare queste contraddizioni. È il caso di Nissan che ha recentemente rafforzato la partnership con il Centro ELIS per un progetto volto a sostenere i giovani e ad avvicinare il legame tra mondo della scuola e delle imprese. Un modo per favorire anche la futura occupazione di questi aspiranti meccanici.

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Il progetto annunciato dalla casa automobilistica giapponese prevede la realizzazione di un percorso formativo che porta l’esperienza e le competenze del mondo del lavoro dentro la scuola. Un progetto “sociale” e formativo a lungo termine che vuole avvicinare gli studenti in meccanica industriale al mondo del lavoro, mettendo a loro disposizione know-how, attrezzature tecniche e di diagnosi targate Nissan.

I banchi del lavoro saranno così al fianco dei banchi di scuola. Nissan Italia ha infatti messo a disposizione di ELIS un laboratorio meccanico di 25mq completo di 2 banchi di lavoro e 2 carrelli portautensili professionali per gli studenti neodiplomati del corso di specializzazione in meccanica industriale, provenienti dal Centro e Sud d’Italia e che affronteranno 5 mesi di formazione industriale in ELIS e 4 mesi di stage in aziende collegate.

Tramite le attrezzature e la formazione presso ELIS i giovani possono ora contare su un’ulteriore opportunità per crearsi un futuro lavorativo, con la eventuale possibilità, fa sapere la casa automobilistica, di “utilizzare le competenze acquisite per entrare a far parte anche del mondo Nissan come forza lavoro a supporto della Rete delle concessionarie o officine nell’ambito del post vendita”.

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IL RETTIFICATORE: SPECIALISTA TECNICO DI MOTORI

Sapete cos’è il rettificatore? Forse in molti ignorano la sua esistenza e solo gli addetti ai lavori conoscono l’importanza di questa figura. Il rettificatore, tuttavia, è il nucleo attorno al quale si muovono e si concentrano tutte le attività tecniche e commerciali della ricostruzione dei motori. A spiegare bene il compito di questa figura professionale è la FIR, Federazione Italiana Rettificatori Autoriparatori E Ricostruttori Di Motori, che ripercorre l’evoluzione di questo settore.

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Oggi si utilizza il termine di ricostruzione del motore, piuttosto che rettifica, poiché negli anni questa attività si è oltremodo trasformata. In effetti alcuni decenni fa il rettificatore riceveva, da parte del meccanico, solo alcune parti del motore di un veicolo, sulle quali venivano eseguite le opportune lavorazioni di rettifica. Poi era il meccanico stesso che curava il riassemblaggio del motore, aggiungendo eventuali pezzi nuovi (pistoni, fasce elastiche, bronzine, valvole, guarnizioni, etc.), che venivano forniti al meccanico dal suo ricambista di fiducia. Oggi il meccanico invia al rettificatore, quasi sempre, tutto il motore da riparare, completo di tutte le parti che formano il motore stesso e spesso anche tutte le parti del complessivo dell’iniezione e/o della sovralimentazione (pompa iniezione, iniettori e turbocompressore).

È palese, quindi, sottolinea la FIR, che il rettificatore dei nostri tempi non è più un “semplice” utilizzatore di frese e levigatrici, ma un vero esperto motoristico, paragonabile, nel campo medico-scientifico, ad un cardio-chirurgo. In effetti il rettificatore contemporaneo apre il motore guasto, lo analizza pezzo per pezzo, anche mediante specifica strumentazione, analizza il guasto che ha causato l’eventuale rottura, decide gli interventi di rettifica e le sostituzioni necessarie e infine procede alla ricostruzione del motore, che tornerà a pulsare come quando era nuovo.  Il meccanico, successivamente, si occuperà della reinstallazione del motore ricostruito dal rettificatore, tenendo conto delle tante complesse attività di verifica di tutti gli impianti correlati al motore stesso, come, ad esempio, degli impianti di raffreddamento, di scarico, di aspirazione, di gestione del motore, del trattamento dei residui inquinanti, etc.

Chi rigenera il motore è molto spesso anche specializzato nella rigenerazione di parti connesse al motore, si pensi ad esempio al cambio, oppure al turbocompressore o addirittura all’apparato iniezione e altri componenti elettronici. “Colui che effettua la rigenerazione – conclude la FIR – è una figura sulla quale si può investire, affidandogli il proprio motore avendone la certezza che il lavoro venga effettuato nel rispetto dei parametri del produttore e con l’impiego di manodopera e di ricambi qualitativamente validi”.

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CARROZZERIA AUTO (E NON SOLO) IN STAMPA 3D

L’automotive è un mondo in continua evoluzione. Nel campo dei motori è aperta la sfida per offrire ai consumatori propulsori sempre più performanti e ambientalmente meno impattanti. Un esempio sono i veicoli elettrici. La tecnologia, poi, si sta mettendo al servizio del settore per offrire auto sempre più “connesse”. Le innovazioni tuttavia riguardano anche altri aspetti. È il caso della carrozzeria, ed in particolare, della nuova frontiera dettata dalla stampa 3D. Dopo Strati, la prima auto elettrica stampata in 3D, arriva dal Giappone un nuovo mezzo d’avanguardia in questo senso. Si tratta di una microcar elettrica destinata al trasporto merci su breve distanza con carrozzeria realizzata utilizzando stampanti 3D. Il prototipo di “micro commuter”, prodotto da Honda in collaborazione con l’azienda nipponica Kabuku. La tecnica 3D printing è stata utilizzata per i pannelli esterni, per il portellone e per il vano di carico del veicolo, sviluppato sull’idea di una Piattaforma di Design Variabile.

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La stampa 3D nel campo automobilistico però non è una novità. Anzi, c’è infatti chi da tempo utilizza questa tecnica. È il caso Ford che nel 1988, acquistò la terza stampante 3d prodotta nella storia, e da allora ha realizzato oltre mezzo milione di componenti con questa tecnologia, superando quota 500.000 con il prototipo di una copertura per il motore della nuova Mustang. Le stampanti 3D moderne sono più veloci, efficienti e precise rispetto alle primissime versioni, e oggi sono possono realizzare prototipi complessi ed estremamente dettagliati ha sottolineato Ford.

La tecnica 3D può essere inoltre utilizzata per la stampa di utensili utili per la produzione di auto. Una tecnica utilizzata da Opel, dove un team di sei persone guidato dal Virtual Simulation Engineer Sascha Holl stampa a Rüsselsheim utensili in plastica che vengono utilizzati negli stabilimenti di produzione Opel di tutta Europa. Meno costosi e più rapidi da produrre, questi utensili vengono utilizzati ad Eisenach per la produzione di ADAM e dell’ADAM ROCKS. Ma questo è solo l’inizio: gli esperti Opel prevedono che l’uso di utensili realizzati con la stampante 3D continuerà ad aumentare. In futuro, è la previsione di Opel, nel processo di produzione sarà inserito un numero sempre maggiore di utensili realizzati con la stampa in 3D.

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RIDURRE L’ATTRITO: UNA SFIDA IMPORTANTE PER L’INDUSTRIA DELL’AUTO

Sapete cos’è la tribologia? E cosa c’entra con l’auto? La tribologia è la disciplina che si occupa dello studio dell’attrito, adesione e lubrificazione. Ridurre l’attrito è una sfida molto importante per le industrie automobilistiche e non solo. L’attrito e l’usura provocano, infatti, costi enormi all’economia globale e all’ambiente. Le attuali tecnologie per contrastare le perdite di energia per attrito sono principalmente basate sui materiali.

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All’avanguardia negli studi in questo campo c’è il Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche (FIM) di Unimore – Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia che ha una consolidata esperienza nello studio dei materiali e delle superfici. Unimore ha stretto recentemente una collaborazione con Toyota Central R&D Labs. Il gruppo giapponese potrà così avvalersi delle competenze e degli studi di ricerca nel settore della tribologia condotti presso il dipartimento dell’Ateneo emiliano dalla equipe della dott.ssa Clelia Righi che guida un gruppo di ricerca che si dedica, in particolare, alla individuazione dei materiali più performanti per ridurre l’attrito mediante simulazioni al calcolatore.

Ad attrarre l’interesse di Toyota Central R&D Labs. è stato soprattutto l’approccio pioneristico adottato dalla dott.ssa Righi, che si basa su simulazioni di dinamica molecolare ab initio. Queste simulazioni consentono di aprire una finestra sull’interfaccia sepolta ed “osservare” le reazioni chimiche che avvengono tra i due materiali in moto. Ottenere questo tipo di informazioni mediante gli esperimenti è molto difficile. Le simulazioni al calcolatore rappresentano, dunque, uno strumento importantissimo per comprendere il funzionamento di materiali lubrificanti e disegnarne di nuovi, sempre più efficienti e meno dannosi per l’ambiente.

La collaborazione tra Toyota Central R&D Labs. e il gruppo della dott.ssa Clelia Righi riguarda i ricoprimenti a base di carbonio simili al diamante, diamond like carbon (DLC), usati nei motori della auto Toyota per ridurre l’attrito e l’usura. Lo scopo è quello di descrivere in modo realistico i processi tribochimici che regolano il comportamento lubrificante. Le metodologie sviluppate e i risultati ottenuti in questo studio consentiranno di costruire una conoscenza a carattere più generale sul ruolo degli stress meccanici nell’attivazione delle reazioni chimiche.

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