Come funzionava il GM Sunraycer

Il Sunraycer a energia solare di General Motors. Guarda altre immagini AFV. AP Photo / Charles Tasnadi

-Nel 1986, in un momento in cui il gas era ancora inferiore a $ 1 al gallone (circa 26,3 centesimi al litro), il CEO di General Motors Roger Smith affidò a Paul MacCready e alla sua azienda AeroVironment, Inc. un contratto per la costruzione di un'auto a energia solare in meno di un anno. Qual era lo scopo? Smith voleva che GM partecipasse all'inaugurale World Solar Challenge, un viaggio di 1.864 miglia (3.000 chilometri) alimentato dal sole attraverso il continente australiano.

-Nel 1986, l'energia solare non era una novità. Sulla scia della crisi energetica degli anni '70, la ricerca sull'energia solare era un campo altamente specializzato e un'industria in crescita. Per MacCready, però, costruire veicoli terrestri era qualcosa di nuovo. Un innovatore già affermato di energia alternativa, in particolare l'energia solare, il team di MacCready era rinomato per l'uso di materiali esotici nella costruzione di velivoli sperimentali leggeri. Ma costruire un veicolo stradale in grado di resistere al caldo e alle condizioni spietate dell'entroterra australiano si è rivelata una nuova sfida.

Ironia della sorte, la storia del Sunraycer inizialmente ha avuto un lieto fine, ma in retrospettiva, potrebbe essere un tragico esempio della mancanza di lungimiranza e dell'incomprensione di una società delle tendenze e della domanda globali. Questo articolo documenta la storia del Sunraycer, il suo trionfo e ciò che il mondo ha imparato da esso negli anni successivi al suo più grande giorno.

Successivamente, impareremo a conoscere la World Solar Challenge e l'inizio del concetto.

Contenuti

1. La sfida solare mondiale
2. Design Sunraycer: The Rolling Cockroach
3. Il Sunraycer e l'EV-1
4. Eredità del GM Sunraycer

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L'idea di partecipare al World Solar Challenge è nata originariamente dalla divisione australiana di GM. Una volta che Roger Smith ha sentito parlare del concetto, ha prontamente contattato AeroVironment per valutare se fosse fattibile costruire un veicolo che sarebbe stato competitivo in meno di un anno. Dopo aver condotto uno studio iniziale, Paul MacCready era fiducioso che il suo team potesse farcela.

MacCready insieme a Hughes Electronics eseguì il progetto del Sunraycer e lo portò a fare un giro di prova in Arizona all'inizio di ottobre 1987. Si è comportato in modo ammirevole, completando quattro giri di un percorso di 5 miglia (8 chilometri) con una migliore velocità media di 35.227 mph (56,692 chilometri all'ora), stabilendo un nuovo record di velocità su terra per un veicolo a energia solare.

Il World Solar Challenge inizia a Darwin e termina ad Adelaide, in Australia, e comprende strade pubbliche ovunque. Di conseguenza, i conducenti della competizione devono rispettare le stesse regole di ogni altro pilota sulla strada. La corsa si svolge dalle 8:00 alle 17:00. a quel punto i piloti e le squadre si accampano fino all'inizio della gara il giorno successivo. Dal 1987 al 1999, la gara si è svolta una volta ogni tre anni. Dal 2001 la gara si tiene ogni due anni.

Durante quella gara inaugurale in Australia, il team GM ha conquistato la pole position dopo aver registrato il miglior tempo in qualifica. Alla fine della gara di 1.864 miglia (3.000 chilometri), e tenendo conto che un giorno di gara dura solo 9 ore, il Sunraycer di GM era più di due giorni avanti rispetto al suo prossimo concorrente; una voce chiamata Sunchaser, costruita dalla Ford Motor Company. Con una media di 41,5 mph (66,8 chilometri all'ora), il Sunraycer ha coperto il viaggio di quasi 2.000 miglia (3.218,7 chilometri) in 44 ore e 54 minuti. La Ford Sunchaser ha concluso la gara in 67 ore e 32 minuti. L'affidabilità del Sunraycer ha giocato un ruolo importante nella sua vittoria.

Mentre sembra molto semplice all'esterno, l'ingegneria alla base del suo design è a dir poco mirata. Passiamo al funzionamento interno del Sunraycer nella sezione successiva.

L'aereo a energia solare attraversa il Canale della Manica

Nel 1980, Paul MacCready ha sviluppato il primo aereo a energia solare, il Gossamer Penguin. Un anno dopo, MacCready ha spinto ulteriormente i limiti con il Solar Challenger, un aereo ad energia solare più grande e più rigido. Alimentato solo dai raggi del sole, il Solar Challenger, a un'altitudine di crociera di 11.000 piedi (3.352,8 metri) ha compiuto un viaggio di successo di 163 miglia (262,3 chilometri) da Parigi, attraverso il Canale della Manica, atterrando in Inghilterra.

Il segretario per l'energia John Herrington, a sinistra, indica un componente del GM Sunraycer a energia solare mentre il co-pilota Molly Brennan di Waterford, Michigan, siede nell'abitacolo a Washington, D.C., il 18 novembre 1987. AP Photo / Charles Tasnadi

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Inutile dire che il Sunraycer è un veicolo dall'aspetto piuttosto particolare. Simile a un incrocio tra un proiettile schiacciato e uno scarafaggio, il Sunraycer è lungo ed elegante. Affinché l'auto possa funzionare con l'energia solare, più di 7.000 celle solari sono installate sulla pelle del veicolo che coprono un'area di circa 90 piedi quadrati (8,4 metri quadrati). Le celle solari caricano un grande pacco batteria a celle d'argento che è installato dietro l'abitacolo del conducente. Il guidatore siede quasi come se guidasse una Formula 1 o una Indy Car e l'intero veicolo (meno il guidatore) pesava meno di 400 libbre (181,4 chilogrammi).

Insieme al suo grande pacco batteria, il Sunraycer contiene una più piccola batteria argento-zinco utilizzata principalmente per accelerare il traffico lento e in salita. Entrambe le batterie alimentano un motore elettrico a trazione diretta leggero che alimenta le ruote posteriori. A 8,1 libbre (3,7 chilogrammi), il motore elettrico produce solo due cavalli.

Il design posteriore del Sunraycer elimina tutta la resistenza che gli ingegneri potrebbero calcolare. Con un misero coefficiente di resistenza aerodinamica (Cd) .125, il Sunraycer era più aerodinamico di una McLaren F1 a .32 Cd. In effetti, la maggior parte delle auto di serie raramente scende al di sotto di .30 Cd. Anche il GM (Impact) EV-1, di cui parleremo nella prossima sezione, aveva un coefficiente di resistenza molto basso.

Le celle solari sul Sunraycer sono simili a quelle trovate sui satelliti. MacCready ha sfruttato il suo background di ingegneria aerospaziale per progettare un comodo cockpit per il conducente. A causa dell'eccessivo calore nell'entroterra australiano e della mancanza di dispositivi di climatizzazione e ventilazione esterna, l'abitacolo sigillato doveva essere ben isolato. Gli ingegneri hanno risolto il problema del calore applicando una sottile pellicola d'oro sull'abitacolo. La pellicola ha bloccato il 90% della luce visibile e il 98% della radiazione infrarossa del Sole.

Nella prossima sezione imparerai come GM è passata da pioniera dell'energia solare sull'orlo della bancarotta. Che tu ci creda o no, il Sunraycer ha giocato un ruolo importante. Continuate a leggere per scoprirlo.

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Il Sunraycer è ampiamente visto come il prototipo precedente al programma EV-1 fallito. Nel 1987, è sicuro dire che i veicoli elettrici a energia solare per il trasporto di massa erano considerati ingannevoli e non molte persone avevano in mente carburante alternativo. Avanti veloce di 22 anni alle lotte economiche del 2009 e all'inevitabilità del picco dei prezzi del petrolio e diventa ovvio che le case automobilistiche statunitensi avrebbero potuto trarre vantaggio dall'avanzamento dell'esplorazione di veicoli a carburante alternativo come l'EV-1. Tuttavia, la colpa non ricade esattamente sulle spalle di GM.

L'EV-1 funzionava con la potenza delle batterie al piombo, simile alla batteria che si trova sotto il cofano della tua auto, e non avevano molta portata. GM ha dichiarato che l'EV-1 aveva un'autonomia di circa 120 miglia (193,1 chilometri) che è stata successivamente portata a 160 miglia (257,5 chilometri) con batterie al nichel-metallo idruro, ma molti conducenti hanno affermato che l'autonomia effettiva era molto inferiore, specialmente se guidate con accessori come condizionatore d'aria, riscaldamento o fari accesi.

Ad aggravare la mancanza di autonomia, le stazioni di ricarica non erano prontamente disponibili. L'EV-1 potrebbe ricaricarsi in circa due ore in condizioni ideali. Ma forse il problema più grande era il costo. Per circa $ 38.000, i conducenti potevano noleggiare l'EV-1 e far riparare il veicolo attraverso i concessionari Saturn dell'azienda. Ma qui sta il problema principale con il programma EV-1: considerando che l'EV-1 costava a GM circa $ 80.000 per veicolo, il produttore di Detroit ha versato denaro ad ogni vendita [fonte: Bensinger].

GM ha cercato e distrutto quasi tutti gli EV-1 verso la fine del programma, come documentato nel film "Who Killed the Electric Car?" Alla fine, GM ha perso da qualche parte nel quartiere di $ 2 miliardi nel programma EV-1. Chi avrebbe mai pensato che un programma per veicoli potesse costare così tanto a un'azienda?

Sebbene l'EV-1 possa aver fallito finanziariamente, l'eredità del Sunraycer sopravvive. Scopri cosa ha imparato l'industria automobilistica e cosa c'è in serbo per il programma di veicoli elettrici di GM nella sezione successiva.

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Un'auto usata costosa

Nell'ottobre 2008, un uomo canadese avrebbe venduto un GM EV-1 del 1998 per $ 465.000 dollari canadesi o circa $ 360.000 dollari USA. L'auto era stata originariamente acquistata dal nonno del venditore ed era stata conservata in un garage per quattro anni prima della vendita. Anche se l'auto aveva 88.545 miglia (142.499,4 chilometri) sul contachilometri, ha recuperato quasi mezzo milione di dollari. GM ha distrutto quasi tutti gli EV-1 e quelli che sono sopravvissuti si trovano nei musei o nei centri di ricerca universitari [fonte: Richard].

Auto elettrica EV-1 della General Motors. AP Photo / General Motors

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General Motors ha capitalizzato sul suo successo a energia solare e ha guidato gli sforzi per introdurre la tecnologia sulla scia del trionfo del Sunraycer nel 1987. Nel 1990, 32 squadre universitarie hanno progettato e gareggiato nel primo GM Sunrayce USA; una gara di 1.800 miglia (2.896,8 chilometri) dalla Florida al Michigan, con le prime tre squadre finali che si sono aggiudicate un viaggio al World Solar Challenge in Australia.

Dopo il Sunrayce nel 1990, GM sviluppò l'Impact, il veicolo che sarebbe arrivato sulla linea di produzione come EV-1. The Impact doveva essere un'auto sportiva elettrica in grado di soddisfare le rigorose specifiche del mandato del veicolo a emissioni zero (ZEV) che prevedeva che almeno il 2% di tutti i veicoli venduti in California dai principali produttori di automobili non avrebbe emesso emissioni..

L'EV-1 ha dimostrato di essere la successiva progressione logica ed è stata la risposta dei GM al mandato ZEV. Potrebbe aver funzionato se la società avesse eseguito meglio il programma. L'attuale CEO Rick Wagoner ha definito la cessazione dell'EV-1 il più grande errore del suo mandato e si rammarica di non aver riorientato gli sforzi dell'azienda sulla tecnologia ibrida.

Negli anni successivi al Sunraycer e all'EV-1, i prezzi del carburante sono saliti alle stelle ei consumatori statunitensi hanno cambiato i loro gusti da SUV e camion di grandi dimensioni a berline più piccole a gas o auto compatte. Di conseguenza, GM rischia di chiudere definitivamente i battenti. La Chevy Volt, un veicolo elettrico ad autonomia estesa su cui GM sta lavorando da diversi anni, potrebbe essere la risposta al declino dell'azienda nel mercato. La Volt avrebbe potuto essere l'auto che ha salvato l'amato marchio di papillon se GM avesse trasferito la sua tecnologia di veicoli elettrici dall'EV-1 quando aveva avuto slancio. Invece, GM si è trovata anni indietro rispetto a produttori a basso consumo di carburante come Honda e Toyota. Ora, mentre il governo federale pompa denaro nell'industria automobilistica in difficoltà, la Volt potrebbe essere l'ultimo sforzo di GM per evitare la preclusione permanente.

Oggi, il GM Sunraycer si trova nello Smithsonian Museum of American History di Washington, DC, a testimonianza delle menti innovative dei tempi. Il Sunraycer ha dimostrato che l'energia solare potrebbe essere una valida alternativa al carburante. Solo il tempo dirà se il percorso che il Sunraycer ha tracciato nell'Outback australiano più di due decenni fa sarà il canto del cigno di un'orgogliosa compagnia americana o il punto di svolta di una nuova generazione.

Per ulteriori informazioni su Sunraycer di GM, energia solare e altri argomenti correlati, seguire i collegamenti nella pagina successiva.

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Altri ottimi link

• Lo Smithsonian Institution
• Motori generali
• World Solar Challenge
• Chevy Volt

fonti

• Bensinger, Ken. "GMs Maximum Bob: Non dirmi come si fa una E-car". Il Los Angeles Times. 28 giugno 2008. (16 febbraio 2009) http://latimesblogs.latimes.com/money_co/2008/06/times-staff-wri.html
• The University Corporation for Atmospheric Research. "Paul B. MacCready: Presidente, AeroVironment Inc., Monrovia, CA." 26 maggio 2004 (16 febbraio 2009) http://www.ucar.edu/governance/meetings/oct00/maccready.html
• Richard, Michael Graham. "Auto elettrica EV1: ha fatto schifo o no?" Treehugger.com. 11 luglio 2006 (17 febbraio 2009) http://www.treehugger.com/files/2006/07/ev1_criticism.php
• Richard, Michael Graham. "Auto elettrica GM EV1 usata venduta per $ 465K !?" Treehugger.com. 23 ottobre 2008. (17 febbraio 2009) http://www.treehugger.com/files/2008/10/used-gm-ev1-electric-car-for-sale-sold.php
• Notizie scientifiche. "Racing with the Sun". 3 ottobre 1987 (24 febbraio 2009) http://findarticles.com/p/articles/mi_m1200/is_v132/ai_5246529
• Speedace. "General Motors - Sunraycer". (16 febbraio 2009) http://www.speedace.info/sunraycer_general_motors.htm
• Taylor, Michael. "I proprietari hanno ricaricato le auto elettriche, ma i produttori hanno staccato la spina". San Francisco Chronicle. 24 aprile 2005 (17 febbraio 2009) http://www.sfgate.com/cgi-bin/article.cgi?file=/c/a/2005/04/24/MNGDTCEA9B1.DTL