Architettura della MagDue

MagDue è una vettura full-eletric quattro posti a trazione variabile elettrica. Essa richiede un diverso stile di guida, sebbene conservi buona parte delle caratteristiche di un’automobile classica. L’aerodinamica e l’uso di superfici lisce con pochissime variazioni lineari sulla scocca, rendono la macchina particolarmente efficiente dal punto di vista aerodinamico, incrementando il rendimento con conseguente riduzione di disturbo, turbolenze e minore energia richiesta per la marcia.

La struttura portante della scocca è in alluminio con rivestimenti in materiali compositi che la rendono leggerissima compensando in contrapposizione il peso delle batterie, che tutto sommato non superano quello di un sistema composto da motore, trasmissione e cambio di un'automobile convenzionale. Il baricentro è piuttosto ribassato, per compensare lo spostamento del peso in accelerazione e conferire alla vettura una stabilità estrema in curva. Le ruote hanno un diametro piuttosto ampio, per migliorare l’efficienza e ridurre il numero dei giri sui motori. Infine la trazione integrale o variabile attraverso l’impiego dei quattro motori elettrici ne garantisce stabilità e prestazioni in qualsiasi condizione di marcia.

La consolle centrale è dotata di un unico display tattile, che assolve a tutte le funzioni di settaggio della macchina. Un secondo display centrale sistemato all’interno dello sterzo simile a quello della Magneto, fornisce invece tutte le informazioni relative alla condotta della vettura.
Non esiste cambio di alcun tipo o accenzione meccanica, la vettura inoltre può essere attivata a distanza oppure una volta all’interno di essa attraverso un piccolo telecomando digitale che viene tenuto in tasca.
E’ possibile impostare delle programmazioni personali, come posizione dei sedili, temperature, stile di guida etc pre-memorizzandoli nella Drive-Card una volta a bordo della macchina. La Drive-Card può essere inserita in una apposita tasca e fornire informazioni provenienti dalla vettura, ma può essere programmata anche attraverso un ordinario computer per mezzo di un software apposito prima di ogni viaggio. In alternativa è possibile impiegare anche il proprio Smarth Phone, con software appositamente installato che può assolvere agli stessi compiti delle Drive-Card, o perfino impiegare un sistema di sorveglianza o di attivazione/disattivazione della vettura in tempo reale.

La guida della vettura è più che rilassante, in modo particolare attraverso la sua silenziosità che la rende eccellente da questo punto di vista, tuttavia essa è dotata di generatori di rumore di fondo esterni, che possono essere attivati in centri abitati per poter segnalare la propria presenza ai pedoni.
Il generatore di rumore di fondo può essere personalizzato e riprodurre suoni che simulino motori alternativi o suoni che si attivino nella giusta misura in prossimità di aree affollate ad incroci etc.

Lo sterzo di guida è interattivo e contiene dei dispositivi elettromeccanici che generano un feed-back verso il pilota che può essere richiamato all’attenzione della guida qualora fosse distratto da fattori che renderebbero la guida stessa pericolosa. E’ importante sottolineare che il vantaggio della silenziosità può trasformarsi in alcuni casi in un fattore di disturbo, poiché la bassissima rumorosità della macchina potrebbe aumentare il livello di deconcentrazione, proprio grazie all’elevato livello di comfort acustico di guida.

Un veicolo sprovvisto di motore alterantivo, trasmissione e cambio richiede un approccio radicalmente diverso da quello utile per poter guidare una MagDue. Gli spazi ad esempio vengono distribuiti in maniera differente, secondo schemi totalmente nuovi. Questo porta alla revisione dell’intera architettura dell’automobile, poiché sia i volumi interni riservati alla abitabilità, sia i contenitori dei sistemi di funzionamento avranno una diversa forma e una dislocazione differente, giacchè non esiste più il vano motore.
La MagDue sebbene ricordi una macchina sportiva estrema nella sua linea, la si può invece considerare in realtà una semplice berlina classica a quattro posti ampi, con prestazioni eccellentissime. Il diametro ed il passo delle ruote garantiscono una stabilità notevole su strada in qualsiasi condizione di marcia. Le ruote posteriori ad esempio sono dotate di dispositivo sterzante integrato, ciò significa che la vettura è in grado di ruotare anche le ruote posteriori per un limitato raggio di azione non superiore agli 4 gradi e proporzionale ad ogni variazione di velocità.
In una manovra di parcheggio ad esempio la vettura si comporta in modo tale da ottenere la rotazione massima delle ruote posteriori in direzione opposta alle anteriori, descrivendo un arco ristretto in modo da facilitare la manovra di inserimento in piccoli spazi. Possibilità che ai veicoli convenzionali viene praticamente limitata. Diversamente in una situazione di marcia ad alta velocità le ruote si orienterebbero tutte e quattro nella stessa direzione di marcia, sebbene con uno scarto angolare notevole tra quelle anteriori e quelle posteriori, ma sufficiente per compiere una manovra perfetta e rapida.

La gestione dei motori avviene attraverso un sistema di controllo digitale della potenza elettrica che ripartisce su ogni singola ruota la giusta quantità di energia necessaria a fa muovere il veicolo su strada. Il dispositivo infatti è in grado di calcolare l’energia necessaria da immettere nei motori a seconda delle condizioni di marcia.
Ognuno dei motori è dotato di un controller digitale indipendente a tre fasi collegato alla vettura attraverso due cavi principali. Uno per l’alimentazione generale e l’altro ottico che i segnali di variazione di potenza direttamente al singolo controller. Questo permette precisione ed indipendenza di ogni singolo motore in modo tale che qualora questi risultasse inefficiente per un guasto, gli altri tre rimanenti compenserebero il malfunzionamento con efficienza, supplendo alla potenza necessaria alla marcia, poiché il sistema di gestione dei motori si attiverà in modo da rimediare al guasto.
Il cavo di alimentazione invece trasporta un flusso di corrente stabile a due vie a seconda della funzione che questi adempie lungo il percorso di marcia. Il motore infatti oltre che essere il muscolo di marcia della vettura, può comportarsi anche come un generatore per il recupero dell’energia meccanica in forma elettrica.

Il cavo ottico invece trasporta le informazioni verso il controller inviando le istruzioni prodotte da una sequenza algoritmica mediante un software apposito verso ogni singolo motore, in maniera rapida, efficiente e estremamente precisa attraverso impulsi a frequenza piuttosto che mediante un flusso elettrico continuo.

Durante la marcia in discesa, laddove la quantità di energia richiesta è minima o quanto meno inutile, il calcolatore disinserisce la trazione sui due motori posteriori che cominciano a funzionare come sistemi generatori, ricaricando dapprima un gruppo di batterie inerziali a bassa autonomia e subito dopo cedendo una quantità di energia proporzionale alla velocità, che viene restituita prima alle batterie a basse prestazioni e poi alle principali.
Ogni volta che il pilota rilascia il piede dall’accelleratore i quattro motori diventano automaticamente sistemi generatore, recuperando energia secondo la sequenza sopra descritta. Questo tra l’altro richiede una piccola revisione del concetto di guida per questo tipo di automobili, che sfruttano molto bene le proprie caratteristiche di inerzia che si dimostrano da subito utilissime ai fini economici.
Un altro esempio di ripartizione dell’energia da parte del sistema centrale è possibile ottenerla in condizioni di traffico estremo, quando la vettura si muove molto lentamente e per brevi percorsi. Il sistema allora attuerà dapprima le batterie inerziali (a ridotta autonomia) fino ad esaurimento della carica e subito dopo le batterie a lunga percorrenza. Poiché l’energia richiesta per muovere il veicolo in queste condizioni di marcia lenta ha un valore operativo bassissimo, il calcolatore attuerà ad ogni impulso di accelerazione solo i motori anteriori o posteriori; a seconda della pendenza del veicolo in modo da regolare la trazione in base allo spostamento del baricentro, risparmiando l’utilizzo dell’altra coppia reciproca che invece risulterà inattiva.

Batterie a lunga autonomia e generatore magnetico

La vettura è alimentata attraverso una serie di sistemi di produzione di energia organizzati secondo un ordine gerarchico preciso. Il principale sistema di alimentazione è composto da una batteria a lunga percorrenza che produce energia elettrica permettendo al veicolo di percorrere una distanza di circa 1250km con una sola carica inferiore a quattro ore (dipendente dalle prestazioni della stazione di ricarica).

Esse possono essere ricaricate attraverso un connettore esterno in poche ore, oppure attraverso un sitema di ricarica ad induzione impiantanto nel pavimento del garage o in una apposita piazzola. Questo sistema non richiede alcun collegamento esterno ma permette la ricarica delle batteria in modalità wireless. Il secondo sistema di batterie invece è composto da un pacco di accumulatori inerziali, che vengono caricati in maniera rapida, sia attraverso una coppia di motori come descritto in precedenza, sia attraverso il sistema frenante di recupero energetico. Questo tipo di batterie fornisce una spinta limitata nel tempo e permette un ulteriore risparmio energetico, in partenza o in condizioni di marcia lenta o incostante come già descritto sopra.

Una versione speciale della MagDue è equipaggiata con speciali pannelli solari inseriti all’interno delle vetrate superiori, che rappresentano a loro volta una ulteriore fonte di carica. I pannelli sono semi-trasparenti ed hanno un alto livello di efficienza.

Infine, tutte le Mag, anche la MagDue è equipaggiata con un generatore magnetico permanente che viene avviato già durante il processo di assemblaggio. Il funzionamento di questo componente è permanente, esso è in grado di mantenere un livello di carica piuttosto costante sebbene di bassa capacità, ma è anch’esso parte integrante del sistema di produzione di energia. Poiché questo componente è in costante movimento e viene sigillato in modo tale da produrre il minimo rumore possibile, quello che si percepisce all'esterno del veicoloè solo pari ad un sottilissimo muto sibilo in ambiente completamente silenzioso.

Il sistema di gestione di alimentazione dunque attiva le varie fonti energetiche secondo una sequenza gerarchica conveniente in base alle condizioni di marcia richieste, calcolando il massimo rendimento energetico del veicolo. Questo è il principio base su cui la serie Mag si fonda. La vettura adotta sistemi di alimentazione a bassissimo consumo, come componenti a LED o in ogni caso ad altissimo rendimento.

La maggior parte dei miei progetti sono indirizzati al mondo del volo, ma altri anche a veicoli stradali; sebbene tutto derivi in buona sostanza dai prototipi disegnati per il settore aeronautico come la serie CellCraft, che stimola e produce moltissimo materiale, tranquillamente impiegabile anche su strada. Tuttavia il concetto di base per entrambi i settori sarà sempre lo stesso e cioè l’eliminazione di organi di trasmissione meccanica, che assorbono troppa energia utile; l’adozione di motori elettrici per le principali funzioni di locomozione controllati elettronicamente; l’utilizzo di diverse fonti di alimentazione impiegate a seconda della disponibilità e delle prestazioni richieste.

Uno dei principali obbiettivi dei miei progetti è quello di evidenziare il bisogno di impiegare sistemi che consumino sempre minore quantità di energia garantendo prestazioni sempre eccellenti, il tutto necessariamente condiviso con sistemi di gestione digitali, utilizzando più fonti di energia e non solo una unica sorgente come avviene oggi con l'uso spregiudicato degli idrocarburi.
La forma delle automobili del prossimo futuro sarà radicalmente diversa, e sarà sempre più una novità stilistica, e questo forse avviene sin dalla scomparsa delle scocche laterali nei tardi anni cinquanta, quando le auto cominciarono a diventare più compatte ed omogenee lasciando spazio a creatività stilistica ed efficienza aerodinamica. MagDue è uno dei mille esempi possibili di ciò che potrebbe produrre un radicale cambio di direzione nel settore automobilistico e nella architettura propria delle automobili.

Ottobre 2011 Gino D'Ignazio "gizio"