Premessa
Uno dei principali problemi nelle moderne città
è il trasporto di persone e cose su brevi
distanze con ridotti consumi, basse emissioni e
piccoli ingombri. Il Progetto E-Snake ha cercato
di soddisfare questi requisiti ideando e realizzando
un veicolo innovativo, chiamato E-Snake. Si tratta
di un veicolo rollante a tre ruote con propulsione
elettrica. Esso rappresenta una dimostrazione delle
potenzialità offerte dall’integrazione
di tecnologie meccaniche ed elettriche avanzate
nello sviluppo di soluzioni efficaci per il trasporto
urbano.
Il Team
Il veicolo è stato ideato da docenti della
Facoltà di Ingegneria dell’Università,
rispettivamente dal Prof. Vittore Cossalter per
la parte meccanica e dal Prof. Giuseppe Buja per
la parte elettrica. Lo sviluppo del veicolo è
stato eseguito da un gruppo di allievi ingegneri
elettrici e meccanici coordinati dai tutor accademici
Prof. Alberto Doria e Dr. Manuele Bertoluzzo. La
costruzione del prototipo è stata effettuata
presso il Laboratorio del Motorcycle Dynamics Research
Group del Dipartimento di Ingegneria Meccanica e
il Laboratorio di Automazione Industriale del Dipartimento
di Ingegneria Elettrica.
Innovazione
Meccanica
E-Snake è un veicolo a 3 ruote, con una ruota
anteriore e due posteriori a carreggiata ridotta.
Questa soluzione rappresenta un buon compromesso
tra le caratteristiche di sicurezza e capacità
di carico proprie di un piccolo veicolo a 4 ruote
e le caratteristiche di economicità, manovrabilità
e facilità di parcheggio proprie di un veicolo
a 2 ruote; inoltre ha una struttura idonea all’installazione
di un sistema di propulsione elettrica.
E-Snake possiede un avantreno rollante e un retrotreno
non rollante. Per rollare è sufficiente che
il guidatore, quando affronta una curva, agisca
sul manubrio e sposti il proprio corpo come in un
normale motociclo. La possibilità di rollare
riduce drasticamente il rischio di rovesciamento
in curva, che è tipico dei veicoli a carreggiata
stretta.
L’aspetto meccanico più innovativo
di E-Snake è il collegamento tra l’avantreno
rollante ed il retrotreno non rollante. Esso è
costituito da un meccanismo (un quadrilatero articolato
con la biella collegata all’avantreno ed il
telaio al retrotreno) che favorisce la stabilità
del veicolo, rendendolo adatto anche ad utenti non
provetti (per esempio: principianti, disabili, ecc.).
Innovazione
Elettrica
La propulsione elettrica dei veicoli permette di
eliminare le emissioni inquinanti su strada, di
ridurre l’energia consumata per produrre la
propulsione e di svincolare il rifornimento di energia
dalla disponibilità di combustibili fossili.
I veicoli con propulsione elettrica, inoltre, si
prestano ad essere controllati con sistemi atti
a rendere sicura la marcia e ad assistere il pilota
nella guida.
E-Snake è dotato di sistemi elettrici avanzati
per la trazione, l’immagazzinamento dell’energia
e il controllo della guida. La trazione è
realizzata per mezzo di due azionamenti elettrici
con motori sincroni a magneti permanenti integrati
nelle ruote posteriori del veicolo (motori ruota).
Il loro utilizzo rende superfluo l’impiego
di organi di trasmissione, eliminando le relative
perdite di energia e rendendo più compatto
il veicolo.
L’energia elettrica è immagazzinata
in batterie agli ioni di litio di ultima generazione.
Esse sono in grado di accumulare grandi quantità
di energia in volumi (e pesi) contenuti, indicativamente
pari ad un quarto dei volumi richiesti dalle tradizionali
batterie al piombo, conferendo al veicolo una elevata
autonomia pur occupando uno spazio ridotto.
Il controllo della guida è eseguito da una
sofisticata unità elettronica. Essa acquisisce
il comando di accelerazione impartito dal guidatore
e dosa la coppia sviluppata dagli azionamenti di
trazione tenendo conto dei segnali provenienti dalla
sensoristica di bordo in modo da prevenire situazioni
di marcia pericolose. L’unità elettronica
inoltre monitora lo stato del veicolo e fornisce
indicazioni al riguardo al guidatore.
Principali
Caratteristiche
Il veicolo pesa a vuoto 162 kg, ha una velocità
massima di 50 km/h (tipica di uno scooter da città)
e percorre 75 m con partenza da fermo in 8s. L’autonomia
è di circa 100 km.
Competizione
Studentesca
Lo scorso Ottobre il veicolo ha partecipato alla
competizione studentesca “Formula Electric
and Hybrid Italy 2007” organizzata dall’Associazione
Tecnica dell’Automobile (ATA); in due prove
(accelerazione e tempo di percorrenza su un percorso
di 33 km) della competizione è risultato
vincitore.
Referente
del Progetto
Prof. Ing. Giuseppe
Buja
Direttore del Laboratorio
di Automazione Industriale
Dipartimento di Ingegneria Elettrica
Università di Padova
LINK: http://automazione.die.unipd.it/e-Snake/
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