Analisi e sviluppo di un azionamento ad alta efficienza per veicoli della Shell ecomarathon

The challenge is simple: to design, build and drive the most fuel-efficient vehicle. A challenge, begun in 1939 at a Shell® research laboratory as a friendly wager between scientists, to see who could get the most miles per gallon from their vehicles. Over time the competition, now known as Shell Eco-marathon®, evolved and moved to Europe in its current form in 1985. This year thus, takes place the twenty-sixth edition of the race, reflecting the interest consumption reduction can arouse, especially these days. The team from the Politecnico di Milano has participated since 2005 with a team of about thirty students. In 2010, two vehicles were made to compete in the Prototype category: ARTEMIDE, powered by a hydrogen fuel cell and APOLLO, powered by solar energy. In 2011 they planned to build a vehicle to compete in the category UrbanConcept too. Within the work we presented, we have dealt with many aspects regarding design, implementation and optimization of the vehicles prepared by the team: some aimed at keeping low consumption and the development of propulsion systems of the prototypes, such as the characterization of the engines; while other faces the improvement of secondary issues such as the implementation of systems for collecting information through acquisition boards and the development of a user interface that allows the pilot to access this information in real-time. Furthermore, we used a test bench previously made by the team and subsequently developed by us, to make a racing simulator, with the dual aim of assessing, with a high degree of security, the consumption value related to the several possible strategies and to train the pilot, thanks to the use of a graphical interface.

La sfida è semplice: progettare, costruire e guidare il veicolo più efficiente. Una sfida tra scienziati nata per gioco nel 1939, in un laboratorio di ricerca Shell® degli Stati Uniti, per vedere quale veicolo potesse percorrere la maggior distanza con un minore consumo. Nel tempo la competizione, ora nota come Shell Eco-marathon®, si è evoluta ed ha iniziato a svolgersi in Europa con la forma attuale nel 1985. Quest’anno si svolge dunque la ventiseiesima edizione della gara, a riprova dell’interesse che la riduzione dei consumi riesce a suscitare, soprattutto in questo periodo. Il team del Politecnico di Milano partecipa dal 2005 con una squadra composta di una trentina di studenti. Nel 2010 sono stati realizzati due veicoli per gareggiare nella categoria Prototype: ARTEMIDE, alimentato da una fuel cell a idrogeno e APOLLO, alimentato a energia solare. Nel 2011 si prevede di realizzare un veicolo che gareggi nella categoria UrbanConcept. All’interno del lavoro presentato si sono affrontati numerosi aspetti della progettazione, realizzazione e ottimizzazione dei veicoli preparati dal team, alcuni volti al mantenimento dei consumi e allo sviluppo dei sistemi di propulsione dei prototipi, quali ad esempio la caratterizzazione dei motori, e altri volti al miglioramento di aspetti secondari, quali la realizzazione di sistemi di raccolta informazioni tramite schede d’acquisizione e lo sviluppo di un’interfaccia utente che permetta al pilota di accedere a queste informazioni in real-time. Inoltre si è utilizzato un banco prova precedentemente realizzato dal team e successivamente messo a punto da noi, per realizzare un simulatore di gara, con il duplice scopo di valutare con un elevato grado di sicurezza il consumo che comporterebbero le varie strategie possibili e di istruire il pilota grazie anche all’utilizzo di un’interfaccia grafica.