2017/18
Luca Bernini IV Auto
Corso di Tecnico per l’Automazione Industriale
Mobilità Innovativa & Arduino
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Sommario
Introduzione ... 2
Capitolo 1: Mobilità di ieri vs. mobilità di oggi ... 4
Capitolo 2: Le automobili del futuro ... 7
Capitolo 3: Novità tecnologiche ... 13
Capitolo 4: Marchio Mercedes-Benz ... 18
Capitolo 5: Parco veicoli Mercedes ... 21
Capitolo 6: Il mondo delle auto elettriche ... 28
Capitolo 7: Che cos’è Arduino? ... 31
Conclusione ... 35
Bibliografia ... 36
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Introduzione
Ho deciso di portare come argomento della tesi d’esame la mobilità innovativa &
Arduino, le differenze tra la mobilità di ieri e quella di oggi (sia automobili sia mezzi di trasporto, pullman e autobus), le novità tecnologiche presenti nelle nuove
automobili attuali, le tecnologie più conosciute, il mondo delle automobili elettriche, Arduino, i suoi componenti, le sue funzionalità, le sue caratteristiche ed esempi di progetti effettuati durante l’anno scolastico, infine una casa automobilistica, ossia la Mercedes, il suo marchio, le vetture attualmente sul mercato (divise per classe) e un approfondimento sulle novità tecnologiche dei veicoli Mercedes.
La mia scelta è nata principalmente dalla mia passione per il mondo delle automobili, degli autobus e della mobilità in generale, a questo ho aggiunto la mia curiosità per le nuove tecnologie presenti al loro interno. Inoltre ho deciso di approfondire il marchio Mercedes perché è la casa automobilistica che mi piace di più ed è anche la macchina che vorrei in futuro.
Nel primo capitolo illustro le differenze tra la mobilità del passato e quella attuale, ossia descrivo le grandi differenze, i pregi e i difetti delle automobili di ieri e di quelle di oggi.
Nel secondo capitolo parlo delle automobili del futuro, ossia delle nuove automobili presenti sul mercato e delle automobili in via di sperimentazione, elencando le nuove tecnologie presenti e quelle che saranno aggiunte in futuro.
Nel terzo capitolo descrivo le novità tecnologiche più conosciute e più importanti presenti ad oggi, come per esempio i vari sensori di movimento, di rilevamento e di parcheggio, la guida autonoma, i nuovi sistemi di sterzo e frenata, ecc.
Nel quarto capitolo illustro una casa automobilistica, la Mercedes, descrivendone la storia, la nascita del marchio, la crescita dell’azienda, la nascita del marchio
Mercedes-Benz Italia e illustrando i diversi momenti storici.
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Nel quinto capitolo presento il parco veicoli della casa automobilistica Mercedes, descrivendoli e dividendoli nelle diverse classi di appartenenza e inserendo diverse immagini dei vari modelli.
Nel sesto capitolo parlo del mondo delle automobili e dei mezzi di trasporto elettrici, descrivendo le differenze con le automobili normali ed elencando i pro e i contro dei veicoli elettrici.
Nel settimo e ultimo capitolo mi aggancio a una materia scolastica descrivendo Arduino, le sue funzioni, le sue caratteristiche, i suoi componenti e illustrando degli esempi di progetti realizzati durante l’anno scolastico.
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Capitolo 1: Mobilità di ieri vs. mobilità di oggi
La storia dell'automobile come mezzo di trasporto affermato e funzionante inizia nel XIX secolo. Nata per sostituire la trazione animale, l'automobile si serviva di motori di volta in volta diversi a seconda dei sistemi di alimentazione. Soltanto dopo la Prima Guerra Mondiale, l'introduzione del motore endotermico, cioè un motore dove avviene la conversione di energia chimica in lavoro meccanico, e della benzina, s’impose su una moltitudine di sistemi. Ciò nonostante furono sempre proposte, nei vari periodi storici, forme di alimentazione alternative alla benzina.
Inoltre l'automobile si sviluppò dai primi carri e carrozze direttamente derivate dai veicoli trainati dai cavalli verso forme sempre più autonome, tendenti da un lato a sfruttare le caratteristiche aerodinamiche del mezzo e dall'altro a fornire sempre maggior comfort ai passeggeri.
Parlando delle differenze tra la mobilità di ieri e quella di oggi, oltre alle prestazioni, una delle differenze più evidenti si riscontra nella sicurezza del veicolo.
Infatti, una volta le automobili erano progettate per avere una carrozzeria molto resistente e i danni in caso d’incidente erano tendenzialmente minori. Tuttavia non si può dire la stessa cosa per gli occupanti: con carrozzerie così rigide, tutte le
Motore a combustione interna
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sollecitazioni di un impatto si trasferivano nell'abitacolo e di conseguenza agli
occupanti, che riportavano danni seri perché le forze dell'impatto venivano assorbite tutte dal corpo presente all’interno.
Le automobili di oggi invece sono progettate per avere scocche a deformazione programmata, cioè capaci di assorbire molta più energia d'impatto ed evitare di trasferirla all'abitacolo. Inoltre aggiungendo tutte le innovazioni in tema di sicurezza, dagli airbag ai sistemi di stabilità e trazione, l’automobile di oggi è nettamente più sicura dell’automobile di ieri.
Un’altra grande differenza tra le automobili di ieri e quelle di oggi è la longevità, cioè ad oggi vi sono due grandi fazioni che affermano l’una l’opposto dell’altra: la prima afferma che le automobili del passato erano e sono più longeve rispetto a quelle odierne, mentre l’altra afferma il contrario.
La prima fazione afferma che le automobili degli anni ’70 e ’80 sarebbero più longeve se fossero confrontate con le auto di oggi, che hanno al loro interno molta apparecchiatura elettronica. Queste persone sostengono che le automobili cosiddette
“vecchie” siano migliori, nel senso di durata nel tempo e resistenza della meccanica e della carrozzeria, rispetto alle automobili dei nostri giorni. Finto mito o verità?
In verità non si può parlare di migliore o peggiore perché un paragone in senso stretto tra automobili di ieri e automobili di oggi non è possibile.
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Infatti, la tecnologia ha fatto passi da gigante; ora ci sono conoscenze e mezzi che in passato non c'erano e quindi è improponibile un paragone.
Le automobili di 30 anni fa erano realizzate per garantire i requisiti di prestazioni, inquinamento e sicurezza che in quel periodo erano ritenuti sufficienti, da
regolamenti nazionali o dal buon senso del costruttore.
Si potrebbe quindi dire che, negli opportuni limiti, ogni automobile è adatta al periodo storico in cui è stata realizzata.
I motori di una volta non davano problemi, non erano delicati e chiunque avesse un cacciavite, un set di chiavi e una piccola esperienza poteva effettuare una riparazione da sé in caso di problema meccanico. Ora invece sono sempre di più le automobili che senza un meccanico specializzato o un’officina attrezzata non possono essere riparate, lasciando pochissimo margine d’intervento all'acquirente.
Sotto questo punto di vista si può affermare che le automobili di una volta erano meglio, ma come potrebbe un’automobile senza controlli elettronici garantire un tasso di emissioni che rispetta le diverse normative? Ecco quindi che il paragone perde di significato.
Il mondo dell'auto è un piccolo settore che, nel corso degli anni, ha seguito l'evoluzione del pianeta, rimanendo al passo con i tempi.
Questo è un punto a favore dell'automobile moderna, ma d'altro canto le automobili di una volta erano realizzate per durare 20/30 anni contenendo al minimo il costo della manutenzione, mentre quelle di oggi dopo 4/5 anni sono considerate vecchie e pronte per essere rottamate e cambiate.
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Capitolo 2: Le automobili del futuro
Attualmente il mercato dell’automobile è in continua evoluzione e le novità presenti sono sempre di più e sorprendenti.
Dal 2014, dopo il Salone dell’Auto di Ginevra sono arrivati i primi progetti di automobili del futuro, per la maggior parte basati sull’elettrificazione, cioè sulle creazioni di automobili elettriche. Alla base di queste vetture non avremo più quindi combustibili fossili e marmitta, bensì avremo una forte spinta sull’ibrido, sulla sua variante plug-in, quella che si ricarica e permette di avere due auto in una: una puramente elettrica con 50 km di autonomia (che diventeranno anche 100), sull’ibrido leggero a 48 Volt, anche sulle automobili alla spina vere e proprie.
Questo però non significa che in futuro ci saranno solamente automobili elettriche né, tanto meno, che il motore a combustione interna terminerà la sua lunga vita in modo brusco e repentino.
Entrando nello specifico, le automobili del futuro avranno sette punti fondamentali su cui si baseranno:
1. Propulsione elettrica 2. Telecamere e specchietti
Jaguar Future Tipe Motore elettrico che ha sostituito il vecchio motore a benzina.
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3. Materiali e sicurezza 4. Connettività
5. Intelligenza di bordo 6. Fari
7. Uomo al centro
La propulsione elettrica, come sopra citato, è la base per il futuro dell’automobile, che andrà quindi a sostituire i vecchi motori a diesel e benzina. È stata scelta
l’elettricità anche grazie a un’aumentata sensibilità ecologica, oltre alla necessità di ridurre al massimo le emissioni nell’atmosfera.
Il grande passo all’elettrico è l’unica alternativa percorribile, ma affinché l’auto elettrica diventi fenomeno di massa manca ancora qualche tassello fondamentale, come per esempio:
Sistemi di ricarica standardizzati e distribuiti sul territorio
Una maggior durata nel tempo delle batterie
Un’ulteriore diminuzione dei costi delle batterie
Un aumento generalizzato dell’autonomia, andando oltre ai limiti attuali di poche centinaia di km
Un pieno sviluppo di batterie ecosostenibili che non nascondano dietro la foglia di fico dell’ecologia quelli che sono gli oneri di smaltimento necessari al termine del ciclo di vita dell’accumulatore.
Telecamere e specchietti, in futuro non si dovranno più regolare manualmente gli specchietti retrovisori, poiché non ci saranno più. Infatti, la maggior parte dei concept presentati al Salone dell’Auto di Ginevra fanno a meno degli specchietti,
trasformando quello centrale in un monitor collegato ad una videocamera posizionata sopra il lunotto posteriore. Così facendo si pone rimedio al problema della visibilità scarsa, causato dal sole e dai passeggeri ingombranti che oscurano la visuale. Questa tecnologia è chiamata Smart Rearview Mirror, ed è stata presentata da Nissan.
Il concetto proposto da Nissan sembra aver stimolato anche Peugeot e altri marchi,
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per i quali gli specchietti laterali sono destinati alla medesima sorte: la videocamera sposta la visuale dell’utente e ne migliora la resa portando un’immagine riadattata su di un monitor. Ecco quindi scomparire tre elementi cardine dell’automobile di oggi: i tre specchietti retrovisori scompaiono, lasciando spazio a telecamere esterne e monitor interni, cambiando così il nostro stile di guida.
Materiali e sicurezza, nelle automobili del futuro la sicurezza e la sensibilità ecologica dovranno andare a braccetto, anche se non sarà facile. Questo perché la struttura portante dell’auto del futuro dovrà rispondere a due ferme necessità: un minor impatto ambientale sia in fase di produzione sia in fase di smaltimento, e una maggiorata resistenza agli urti e alle sollecitazioni a garanzia dell’incolumità dei passeggeri presenti nell’abitacolo. Al Salone dell’Auto di Ginevra si sono viste nuove forme organiche di telaio, oltre a nuovi materiali con migliori caratteristiche.
Due soluzioni che pare stiano tornando in auge, visto l’aumento del costo delle materie prime sono il carbonio e l’alluminio.
Quindi nelle auto futuristiche la sicurezza passerà per le tecnologie di assistenza incluse dalle case produttrici, per esempio:
Sistemi che controllano lo stato di attenzione e veglia da parte del guidatore
Sistemi di gestione delle distanze di sicurezza e delle frenate
Sistemi di ottimizzazione dell’aderenza al suolo.
Smart Rearview Mirror - Nissan Visuale interna della Smart Rearview Mirror
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La connettività, una delle certezze dell’auto del futuro. L’obiettivo è rendere l’auto un ambiente tale da configurare una linearità nell’esperienza dell’utente. Grazie alla connettività, l’utente potrà portare sulla propria vettura le amicizie, l’agenda, le news del web, gli aggiornamenti, l’ufficio e la vita privata. In sostanza, l’obiettivo delle case automobilistiche è quello di avere un’auto “always-on”, sempre connessa ad internet, evitando che l’abitacolo diventi un angolo isolato dalla dimensione quotidiana della persona.
L’intelligenza di bordo, consiste nella possibilità di dialogare con la propria auto, grazie a nuovi e innovativi sistemi di input e di output, oppure di offrire piccoli servizi aggiuntivi tali da rendere più fluido il contatto tra uomo e macchina. Piccoli esempi sono già realtà, vedi la Tesla Model S, che si avvia appena il pilota è pronto per partire, grazie ad una chiave intelligente che non deve più essere né inserita, né accostata. Allo stesso modo lo sportellino che si apre all’avvicinarsi del connettore di ricarica, senza la necessità di chiavi per l’apertura manuale. E ancora, le portiere ritraggono le maniglie durante il viaggio, migliorando così l’aerodinamica e limitando le possibilità di urto in fase di manovra.
Inoltre intelligenza di bordo significa anche una telemetria approfondita, ossia segnali d’allarme che vanno ben oltre le spie dei vecchi quadranti e le capacità di controllare ogni singolo parametro dell’autovettura tramite un display, un’interfaccia grafica e un pannello di controllo touchscreen.
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I fari, c’erano una volta i fari allo xeno, che sembravano essere rivoluzionari e invece nel giro di pochi anni sono stati sostituiti dai fari a led. Mentre in questi anni si
iniziavano a ridisegnare la forma dei fanali a led sulle automobili, ecco già delinearsi il prossimo capitolo: i fari laser.
BMW è stata tra le prime a scommettere sui fari laser, portando la nuova tecnologia laser innanzitutto sulla propria BMW i8. L’obiettivo è di portare la luminosità a una distanza di 500 metri, con una resa più che raddoppiata rispetto ai fari a led. Ma non solo: l’ingombro minimo richiesto dai fari laser consentirà alle case produttrici di liberare spazio nel vano motore e di poter sprigionare anche nuove energia in termini di design.
A sinistra vi è un’immagine del display interno della Tesla Model S, mentre a destra vi è raffigurata l’immagine delle maniglie elettriche che si ritraggono durante il viaggio, sempre della Tesla Model S.
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L’uomo al centro, è una cosa che difficilmente cambierà. Uomo al centro significa che l’uomo rimane al centro dell’esperienza di guida anche nell’auto del futuro.
L’auto del futuro è destinata ad arricchirsi di sensori di ogni tipo: telecamere per la visione laterale e posteriore, elementi in grado di valutare le distanze degli ostacoli, strumenti per il controllo dell’attenzione durante la guida, monitor per facilitare il monitoraggio di tutti gli elementi principali e molto altro. Tutto, però, con un comune denominatore: la tecnologia deve essere al servizio dell’uomo e non viceversa.
Il pilota è al centro del progetto mentre l’auto del futuro è disegnata intorno.
Inoltre va aggiunto che le automobili del futuro potranno guidare da sole. Tuttavia un’auto che aliena del tutto l’uomo dalla guida si fa semplice involucro, perde
personalità, tronca il proprio rapporto con la persona. Ciò non sarebbe cosa buona né per la persona né per le case produttrici.
Infine altre novità tecnologiche presenti nell’auto del futuro saranno: lo sblocco della portiera tramite impronta digitale, il riconoscimento facciale, l’Active Window
Display, cioè la realtà aumentata, una sorte di Google Glass per la strada, Remote Shutdown Vehicle, cioè l’arresto da remoto del veicolo, il monitoraggio sanitario, tramite la tecnologia wearable technologies, tutto questo da qui al 2020.
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Capitolo 3: Novità tecnologiche
Come spiegato nel capitolo precedente, nell’auto del futuro ci saranno diverse novità tecnologiche che miglioreranno lo stile di guida dell’uomo. In questo capitolo
vedremo più attentamente alcune novità tecnologiche, per esempio:
Sensori di parcheggio
Sensori di rilevamento
Guida autonoma
Sistemi di controllo attenzione e veglia del guidatore
Sistemi di gestione delle distanze di sicurezza
Sistemi di ottimizzazione dell’aderenza al suolo.
I sensori di parcheggio costituiscono una tecnologia che permette al guidatore di un’automobile di essere messo a conoscenza della distanza tra il proprio veicolo e un altro veicolo vicino o un ostacolo in genere durante le manovre.
Esistono diversi sistemi di parcheggio, ma la base prevede l’installazione di sensori sui paraurti dei veicoli. Questi sensori emettono onde ultrasoniche, e alcuni più recenti anche elettromagnetiche, che intercettano l’ostacolo ad essi più vicino e inviano le informazioni a una scheda elettronica, il controller, installata all’interno del veicolo. Il controller elabora le informazioni e le trasmette a un altoparlante che emette toni intermittenti con intensità e frequenza variabile per dare l’idea della variabilità della distanza e dell’approssimarsi del contatto. Oppure le trasmette a led luminosi che con lo stesso criterio si accendono progressivamente.
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I sensori di rilevamento consistono in dei sensori che recepiscono e rilevano sia gli oggetti sia le persone in un determinato raggio di vicinanza rispetto alla propria
automobile. È una funzione molto utile per il guidatore della vettura che riesce quindi a vedere gli oggetti come i pali della luce, la segnaletica stradale, le altre vetture che tentano un sorpasso e anche le persone che attraversano la strada, evitando così eventuali incidenti e danni a cose e persone.
La guida autonoma sarà il futuro dell’automobile, cioè un’autovettura autonoma in grado di soddisfare le principali capacità di trasporto di un’auto tradizionale. È in grado di rilevare l’ambiente e la navigazione senza l’intervento dell’essere umano.
I veicoli autonomi scandagliano l’ambiente con radar, lidar, GPS e visione artificiale. Sistemi di controllo avanzati interpretano le informazioni ricevute per
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individuare percorsi appropriati, ostacoli e segnaletica rilevante. Inoltre le automobili autonome sono in grado di aggiornare le proprie mappe in base a input sensoriali, permettendo ai veicoli di tenere traccia della propria posizione anche quando le condizioni cambiano o quando entrano in ambienti inesplorati.
Il sensore di veglia del guidatore consiste in un sensore che rileva la stanchezza del guidatore e ne monitora la veglia.
Prendiamo per esempio il funzionamento del sensore di veglia BMW. Quando il conducente prende posto al volante e guarda il parabrezza, una telecamera integrata nella vettura si focalizza sui suoi occhi. La telecamera segue automaticamente i movimenti della sua testa e registra, per esempio, il movimento degli occhi durante una manovra. Il sistema riconosce il livello di attenzione o di stanchezza del
conducente attraverso la frequenza e la velocità del battito delle sue palpebre e l’ampiezza di apertura di queste. In linea di massima, una persona sveglia chiude gli occhi con meno frequenza, ma molto velocemente. Chi è più stanco, invece, batte più spesso e lentamente le palpebre e tende a chiudere gradualmente gli occhi.
Il Gruppo BMW ha stanziato quattro diversi stadi di allerta o di stanchezza:
Primo stadio = vigile
Secondo stadio = meno vigile
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Terzo stadio = stanco
Quarto stadio = assonnato
Il guidatore assonnato corre il rischio di un colpo di sonno o di addormentarsi del tutto. Il sistema attualmente in prova gli fornisce le informazioni provenienti dall’assistente alla guida mediante un display visivo.
Se il sistema riconosce che il guidatore è sveglio (Primo stadio), si accendono due spie verdi; se il guidatore è meno vigile (Secondo stadio) o stanco (Terzo stadio), si illuminano una o rispettivamente due spie gialle; se il guidatore, infine, è assonnato (Quarto stadio), due spie rosse lo avvertono che c'è un forte rischio di colpo di sonno in qualsiasi momento. È inoltre possibile integrare un ulteriore avvertimento acustico in caso si raggiunga lo stato di sonnolenza. Questa dovrebbe essere l'ultima occasione per il conducente per fermare il veicolo e fare una sosta.
L'impostazione propria del Gruppo BMW non è di aspettare che il conducente diventi assonnato per avvertirlo, ma di avvisarlo prima, quando lo stato di vigilanza è solo leggermente diminuito. Il processo di assopimento dovrebbe essere quindi
riconosciuto il più presto possibile (nel Secondo stadio) e il conducente avvisato prima di arrivare al Terzo o al Quarto stadio, evitando così il rischio di essere preda di un colpo di sonno.
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Il sistema di gestione delle distanze di sicurezza, chiamato ACC (Adaptive Cruise Control), è un sistema di ausilio alla guida, sia attivabile dall’utente sia automatico.
È costituito da sensori e radar a lunga portata che interagiscono con i dispositivi deputati alla regolazione della velocità permettendo di conservare la distanza di sicurezza dai veicoli che precedono. Questo sistema manifesta la sua utilità in condizioni di traffico veicolare fluido con brevi variazioni della velocità.
Il sistema di ottimizzazione dell’aderenza al suolo, chiamato ARS (Anti Schlupf Regierung), è comparso inizialmente su alcuni modelli di auto come TCS (Traction Control System) e rappresenta la versione più avanzata. È un sistema di regolazione e controllo della perdita di aderenza delle ruote motrici in fase di accelerazione che consente di controllare la potenza e la coppia erogata alle ruote motrici sia nella fase di partenza sia in quella di crociera tenendo conto delle condizioni di aderenza.
L’azione viene attuata automaticamente dal sistema che agisce sull’alimentazione.
A sinistra è raffigurato il sistema Adaptive Cruise Control dell’Audi mentre a destra è raffigurato il sistema ACC della Mitsubishi.
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Capitolo 4: Marchio Mercedes-Benz
Mercedes-Benz è un marchio commerciale utilizzato in passato da diverse aziende per distinguere la produzione di automobili. Il suo primo utilizzo avvenne nel 1926 dopo la fusione della Daimler-Motoren-Gesellschaft (che utilizzava il nome Mercedes per le sue autovetture) con la Benz & Cie. e la successiva creazione del gruppo Daimler-Benz. Il marchio è stato di proprietà sia della Daimler-Benz sia della DaimlerChrysler, fino al 2007.
Nel 2007, a seguito dell’uscita della Daimler dal gruppo nato dall’unione con la Chrysler, Mercedes-Benz è diventato il marchio della nuova Daimler AG insieme a Maybach, McLaren (fino al 2009) e Smart.
Le automobili Mercedes-Benz si distinguono in tutto il mondo per lo stemma
presente sul cofano motore delle vetture, che rappresenta la stella a tre punte, segno distintivo della Dailmer, circondata dalla corona d’alloro della Benz e dalle parole
“Mercedes-Benz” sempre presenti sulla corona esterna.
L’origine di questa stella viene da una cartolina, dove Gottlieb Daimler aveva disegnato una stella a tre punte che rappresentava la capacità di utilizzo del suo motore per terra, aria e mare.
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La storia del marchio Mercedes-Benz è stata molto intensa, con diversi alti e bassi per via degli eventi storici (Seconda Guerra Mondiale), politici (avvento del
nazismo), economici (Grande Depressione del ’29) che si sono incrociati con la sua continua ricerca di soluzioni all’avanguardia per potersi confermare ai massimi livelli della produzione mondiale.
Il marchio Mercedes-Benz in Italia nacque nel marzo del 1973 a Roma, grazie all’ondata di cambiamento e d’innovazione che stava colpendo il settore dell’auto.
In Italia negli anni ’80 ci fu il primo importante allargamento della gamma e quindi del mercato automobilistico. Si verifica la progressione più importante nella storia della Mercedes-Benz Italia e i risultati sono immediati e significativi tanto che, nella penisola, il marchio chiude il decennio con oltre 35.000 vetture, quasi il triplo di quelle consegnate nel 1980.
Il cammino positivo prosegue di anno in anno e si conferma con i record di fatturato e immatricolazioni del 1991/1992. Risultati importanti, non solo nei numeri, che
valgono l’affermazione come secondo mercato di esportazione per Mercedes-Benz dopo gli Stati Uniti.
Intanto, nel 1995 in Via Giulio Vincenzo Bona a Roma viene inaugurata la nuova, attuale e futura, sede di Mercedes-Benz Italia.
L’anno 2000 in Italia apre un vero e proprio decennio da primato, con il record assoluto d’immatricolazioni Mercedes raggiunto nel 2007 con oltre 77.500 vetture
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e l’affermazione definitiva del marchio Smart nel nostro Paese. Nel 2008, però, la crisi mondiale causa il crollo del mercato e riporta bruscamente il livello delle vendite a quello di dieci anni prima.
In un decennio in cui la parola d’ordine è stata uscire dalla crisi, Mercedes-Benz ha potuto contare sul suo forte impegno in termini di ricerca e sviluppo. I risultati sono le motorizzazioni campioni di efficienza/prestazioni e un design che ha rivoluzionato l’immagine del marchio, fino a conquistare nel 2017 la leadership tra i costruttori premium di auto, grazie a 64.300 unità immatricolate e una crescita del 19,8%
nell’anno precedente.
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Capitolo 5: Parco veicoli Mercedes
Fino al ’94 le automobili Mercedes avevano come denominazione tre cifre che rappresentavano la cilindrata e una o più lettere che ne caratterizzavano la motorizzazione e la tipologia. Per esempio, dalla denominazione 200 D si poteva capire il tipo di motorizzazione, ossia Diesel di 2.000 cm³ e l’appartenenza alla classe delle berline.
Da quello stesso anno in avanti i veicoli Mercedes si dividono in classi secondo il tipo e dell’appartenenza a ognuna di esse. Attualmente quelle in vendita sono: A, B, C, CLA, CLS, E, G, GL, GLA, GLC, S, SL, AMG GT, V e X.
La Classe A è una vettura di segmento C che rappresenta la gamma d’accesso della Casa tedesca. È stata la prima vettura Mercedes a trazione anteriore ed esistono tre diverse generazioni: la Classe A W168, la Classe A W169 e la Classe A W176, quest’ultimo modello totalmente diverso dai due precedenti, collocato nella fascia di vetture a segmento C.
La Classe B è una monovolume molto simile alla sorella minore Classe A.
Come sua sorella, la Classe B ha la trazione anteriore. Esistono due serie, la Classe B W245 e la Classe B W246.
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La Classe C è la classica berlina a 3 volumi della Casa tedesca, rinnovata nel 2014 con due frontali diversi a seconda delle versioni. La Classe C esiste anche in versione cabrio, station wagon e coupé. La classe C appartiene alla fascia di automobili segmento D.
La Classe CLA è una coupé a 4 porte prodotta a partire dal 2013. È disponibile anche nella versione AMG e monta 4 cilindri benzina più potente del mondo, 381 cavalli per 2 litri di cilindrata.
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La Classe CLS nasce sulla base della Mercedes-Benz Classe E, con l’idea di creare una berlina con i lineamenti della coupé. Questo concetto portò alla nascita di un altro segmento di automobili: le coupé a 4 porte.
La Classe E è una vettura che appartiene al segmento E. Consiste in una linea di automobili eleganti, con motori ecologici e con interni e dispositivi di prima necessita. È presente nelle versioni berlina, station wagon, coupé e cabriolet.
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La Classe G è un veicolo Mercedes prodotto fin dal 1979 in diverse serie e consiste in un fuoristrada sportivo, ma dalle prestazioni eccezionali.
La Classe GL è un SUV di lusso, che fa parte della fascia di automobili segmento F, nato per contrastare l’ascesa dei rivali Range Rover Sport e Cadillac Escalade.
La Classe GLA è un crossover marchiato Mercedes-Benz che condivide lo stesso pianale della Classe A, della Classe B e della Classe CLA.
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La Classe GLC ha sostituito nel 2015 la Classe GLK e consiste in un SUV di fascia medio - alta, prodotto dal 2008.
La Classe S è la grande berlina, punto di riferimento della sua categoria per classe e stile inconfondibili. Proposta in due versioni, normale e lunga, la Classe S è sempre ai vertici, per sicurezza, prestazioni, tecnologie e comfort.
Esiste anche nelle versioni coupé e cabriolet.
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La Classe SL è una serie di automobili sportive e di lusso prodotte dalla Casa automobilistica tedesca che è stata equipaggiata solamente con motori benzina.
La Classe SLS AMG è una coupé al alte prestazioni prodotta a partire dal 2010 dalla Mercedes-Benz. Uscita fuori produzione nel 2014, al suo posto ora vi è la nuova AMG GT.
La Classe V è una monovolume prodotta dal 1996 su base Volkswagen. Nel 2014 è uscita la nuova serie, nettamente più lussuosa della precedente.
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La Classe X è un pick-up uscito a Novembre 2017, costruito in una fabbrica della Renault. Il pick-up ha tre versioni: Pure, Progressive e Power.
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Capitolo 6: Il mondo delle auto elettriche
Le auto elettriche sono automobili basate su motori elettrici che utilizzano come fonte di energia primaria l’energia chimica presente in una o più batterie ricaricabili resa disponibile da queste al motore elettrico sotto forma di energia elettrica.
Il motore elettrico si avvale dunque dell’energia elettrica prodotta dalle batterie:
durante la marcia del veicolo, la batteria cede l’energia al dispositivo inverter, che converte la corrente continua in corrente alternata e la invia al motore.
I veicoli elettrici hanno una maggiore efficienza rispetto ai veicoli con motori a combustione interna.
Su strada, l’auto elettrica procede in modo fluido e totalmente silenzioso. Ha accelerazioni lineari e progressive e non c’è frizione. Dulcis in fundo: il motore elettrico consuma energia, ma sa anche recuperarla.
Quando il conducente solleva il piede dall’acceleratore, il motore diventa un generatore e ricarica la batteria: si parla, infatti, di recupero dell’energia in decelerazione.
Oggi le batterie più tecnologicamente avanzate e più sicure sono le batterie agli Ioni di Litio. La sua densità energetica permette di accumulare la massima quantità di Wh/Kg, ottimizzando l’autonomia.
Per quanto riguarda la loro ricarica, non ci sono limiti: le batterie possono essere ricaricate, anche se non sono completamente scariche. Infatti, grazie all’assenza dell’effetto memoria, anche dopo svariati cicli di ricarica parziale, le batterie non subiscono riduzioni della capacità. Inoltre, le batterie non perdono di carica quando il veicolo non viene utilizzato.
La ricarica delle batterie è molto semplice. È sufficiente collegare il veicolo a una Wall Box al proprio domicilio, o a una colonnina di ricarica presente sul suolo pubblico, o addirittura anche a una semplice presa domestica. Il veicolo si ricaricherà in un tempo variabile in base al modello e alla potenza disponibile.
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Le automobili elettriche si stanno diffondendo molto velocemente in tutto il mondo, ma non in Italia. Infatti, solo nel 2016 sono state vendute circa 800.000 automobili elettriche, il 40% in più rispetto al 2015 (dato rilevato dall’Energy&Strategy Group del Politecnico di Milano), mentre in Italia ne sono state vendute appena 2.560.
Il paese con il mercato mondiale più grande è la Cina (+118% rispetto al 2015), seguita dagli Stati Uniti (+33%), dalla Norvegia (+23%), dal Regno Unito (+14%), dalla Francia (+12%) e dalla Germania (+12%).
L’Italia invece ricopre soltanto l’1% del mercato europeo, dietro anche a Olanda e Svezia, che ricoprono rispettivamente il 9,5% e il 2,5% del mercato europeo.
Le automobili elettriche pur diffondendosi in tutto il mondo in grandi numeri, hanno svariati PRO ma anche svariati CONTRO.
Vantaggi:
Sono alimentate unicamente a energia elettrica: questo significa che non necessitano di combustibili fossili per funzionare, anzi, possono anche essere caricate con fonti di energia rinnovabile
Zero emissioni di gas terra: le automobili elettriche non producono
inquinanti atmosferici come i famosi gas terra (sprigionati dalla combustione del petrolio). Sono quindi ecologiche
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Consentono di abbattere i costi: le automobili elettriche permettono di risparmiare svariati soldi, poiché con soli tre euro si riescono a percorrere ben 100 Km. Inoltre, anche i prezzi di assicurazione e bollo costano meno perché incentivati
Sono meno rumorose: i veicoli elettrici sono silenziosi, perché non si sente il rumore del motore a scoppio
Possono circolare ovunque: le automobili elettriche possono circolare anche all’interno delle Ztl perché non sono inquinanti
Sono perfette per circolare in città: le automobili elettriche sono adatte per circolare in mezzo al traffico della città perché ogni volta che il veicolo frena, la batteria si ricarica in automatico ricavando energia dalla frenata.
Svantaggi:
Troppo pochi punti di ricarica: i punti di ricarica per i veicoli elettrici sono presenti in numero ristretto sul territorio nazionale. Questo ovviamente
rappresenta un limite enorme per le automobili elettriche. Tuttavia si tratta di uno svantaggio transitorio, perché tra qualche anno aumenteranno in modo esponenziale i punti di ricarica
Le batterie hanno poca autonomia: in alcune automobili elettriche presenti sul mercato, l’autonomia delle batterie è ancora troppo limitata
Costi iniziali elevati: il costo iniziale di un’automobile elettrica è ancora troppo elevato, anche se può essere ammortizzato in breve tempo grazie al basso costo per il mantenimento e per l’alimentazione del veicolo.
In conclusione, le automobili elettriche sono una delle soluzioni migliori in assoluto, bisogna soltanto attendere che vengano perfezionate.
D’altronde l’automobile elettrica rappresenta il futuro dell’automobilismo.
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Capitolo 7: Che cos’è Arduino?
Arduino è una piattaforma elettronica Open Source basata sia su una parte
hardware sia su una software. Arduino è semplice all’utilizzo, ha un basso costo e utilizza la filosofia Open Hardware.
Arduino è un piccolo computer che interagisce con ciò che lo circonda: basta collegarlo a dei sensori che lo mettono in condizione di reagire operando su altri dispositivi, gli attuatori.
È un dispositivo basato su un microcontrollore che permette di realizzare diversi tipi di circuiti elettronici. Possiede 14 pin digitali programmabili come ingressi o uscite e 6 ingressi per l’acquisizione ed elaborazione di segnali analogici.
È alimentato tramite porta USB o connettore, inoltre, se collegate a entrambi, la scheda è capace di scegliere automaticamente l’alimentazione esterna.
In sostanza, la scheda Arduino è in grado di leggere gli input, come per esempio la luce su un sensore, e trasformarli in output, per esempio accendere un LED.
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Per definire il comportamento della scheda Arduino, bisogna scrivere del software, ossia inviare una serie d’istruzioni al microcontrollore mediante codici chiamati semplicemente sketch.
Gli sketch si dividono in due sezioni distinte: setup, che è la parte dove
s’inseriscono le istruzioni da eseguire una sola volta e loop, che è la sezione dove si inseriscono i comportamenti da tenere finché Arduino è alimentato.
Tolta l’alimentazione, Arduino non dimentica nulla e, quando lo riaccendiamo, ricomincerà ad eseguire lo sketch caricato. Invece, premendo il pulsante reset presente sulla scheda, possiamo farlo ripartire.
Come sopracitato, Arduino è una piattaforma elettronica Open Source, ciò significa che gli autori del software rendono pubblico il codice sorgente, permettendo ad altri programmatori di compiere modifiche.
Inoltre, Arduino è una piattaforma Open Hardware, cioè significa che è la libera divulgazione d’informazioni riguardanti il progetto, come per esempio schemi e materiali. L’Open Hardware non è altro che una versione con la stessa politica dell’Open Source, però basata sull’hardware.
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Arduino interagisce a stretto contatto con sensori e attuatori: i sensori sono dei dispositivi che rilevano e forniscono delle informazioni rilevabili dall’ambiente circostante, mentre gli attuatori sono dei dispositivi che compiono delle azioni ricevute da Arduino e decise da noi.
Come citato in precedenza, Arduino è un piccolo computer che interagisce con ciò che lo circonda e permette la creazione di un numero infinito di progetti.
Ecco alcuni progetti realizzati durante quest’anno scolastico:
Circuito Buzzer, che consente la riproduzione di una sigla musicale;
A sinistra è raffigurato un sensore di temperatura, mentre a destra è raffigurato un termostato (attuatore).
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Circuito contatore con display a 7 segmenti, che prevede il conto alla rovescia da 9 a 0;
Circuito testo scorrevole LCD, che permette la proiezione di una frase che scorra da sinistra verso destra;
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Conclusione
Il lavoro svolto conferma come oggi, in quasi tutto il mondo, si sia diffuso e si stia ampliando il mercato delle automobili elettriche, che ricopriranno il ruolo di
assoluto protagonista per quanto riguarda l’automobile del futuro.
La tesi evidenzia le differenze tra la mobilità di ieri, basata su motore a combustione interna, insicura e inquinante, e la mobilità di oggi, basata sia su motore a
combustione interna sia sull’elettrificazione, molto più sicura, grazie alle nuove tecnologie e ai numerosi sensori presenti all’interno del veicolo, e molto meno inquinante, grazie all’azzeramento delle emissioni di gas terra.
Inoltre, il lavoro svolto elenca e descrive come sarà l’auto elettrica del futuro,
descrivendone i vari sensori di ultima generazione: sensori di parcheggio, sensori di movimento e sensori di rilevamento.
Come in ogni cambiamento che si rispetti, vi sono diversi PRO e CONTRO per quanto riguarda la diffusione delle automobili elettriche, per esempio l’azzeramento dell’inquinamento contrapposto ai troppo pochi punti di ricarica presenti sul
territorio.
Il lavoro di ricerca delle informazioni e dei contenuti di questa tesi è stato abbastanza semplice, poiché vi sono molti siti e varie fonti attendibili da cui prendere spunto.
Da questa tesi e dall’approfondimento del Marchio Mercedes si evince come io sia un appassionato di automobili, ma soprattutto un grande appassionato di veicoli targati Mercedes-Benz.
Infine, la tesi svolta presenta al suo interno anche Arduino, la nuova frontiera per la progettazione di ogni tipo di progetto, cioè un piccolo computer a basso costo che interagisce con ciò che lo circonda e che permette la realizzazione di progetti mediante la scrittura di codici, chiamati sketch.
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https://www.thedifferentgroup.com/2017/07/29/auto-del-futuro/
http://www.webnews.it/speciale/mobilita-innovazione/
https://www.economyup.it/automotive/il-futuro-dellauto-i-progetti-di-tutti-i-produttori-da- qui-al-2020/
http://www.webnews.it/speciale/mobilita-sicura/
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https://www.economyup.it/automotive/intelligenza-artificiale-ecco-come-rivoluzionera-il- mondo-delle-auto/
https://it.wikipedia.org/wiki/Sensori_di_parcheggio
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https://www.mercedes-benz.it/passengercars/the-brand/history.html#
https://it.wikipedia.org/wiki/Mercedes-Benz_Classe_A
https://it.wikipedia.org/wiki/Mercedes-Benz_Classe_B
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https://it.wikipedia.org/wiki/Mercedes-Benz_Classe_CLS
https://it.wikipedia.org/wiki/Auto_elettrica
https://www.informazioneambiente.it/auto-elettriche/
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https://www.renault.it/servizi/renault-ze/come-funziona.html
