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PAF (Phosphoric Acid Fuel Cells)
Sono fuel cells in uso dal 1980 con elettrolita ad acido fosforico contenuto in un involucro di teflon siliconico di carbonio. Lavorano a 175/200°C e consentono il reforming dagli idrocarburi. Hanno un'efficienza del 35%. I catalizzatori sono in platino; le PAF sono molto pesanti e hanno bassi livelli di potenza e corrente.
Panic stop
Manovra d'emergenza in cui il pilota preme a fondo il pedale del freno. Nelle vetture senza ABS* consegue il bloccaggio delle ruote e la perdita di aderenza. In quelle con ABS viene mantenuta l'aderenza automaticamente e quindi la vettura rimane controllabile con lo sterzo.
Particolato
Secondo le normative statunitensi antinquinamento, sono tutte le sostanze (ad eccezione dell'acqua) presenti nelle emissioni di scarico di un motore, sia solide (particelle carboniose, ceneri) sia liquide (acido solforico). Si tratta, quindi, di un'accezione molto più estesa di quella che normalmente viene data al termine particolato, spesso utilizzato come sinonimo del fumo nero emesso dai diesel*. Il particolato ultrafine ha particelle da 0,01 a 1 micron (da 10 a 1.000 nanometri) ed esiste sia per i Diesel che per i veicoli a metano. Vedi anche post combustione.
Parzializzazione della cilindrata - Esclusione dei cilindri
Sistema che realizza il passaggio da funzionamento con tutti i cilindri a funzionamento con esclusione di alcuni di essi, che rimangono chiusi, con gli iniettori disattivati: primo motore di serie con questo sistema è il V8 Mercedes, che passa all'occorrenza da 8 a 4 cilindri in funzione (vengono disattivati i due centrali di una bancata e i due esterni dell'altra). Utilizzando meno cilindri si lavora a una pressione quasi doppia (migliora il rendimento termodinamico), si ha un miglioramento del rendimento volumetrico* e del rendimento termico* e si può anche aumentare l'EGR*. Per avere passaggi graduali è indispensabile l'acceleratore elettronico (drive by wire*). Nel motore a 12 cilindri si disattiva un'intera bancata. Il meccanismo di aggancio e sgancio delle valvole dall'azione dell'albero a camme è realizzato con speciali bilancieri in due pezzi, uno collegato all'albero a camme e l'altro alla valvola con possibilità di renderli indipendenti tramite sgancio di un cilindretto a comando elettroidraulico. Questo sistema è tanto più efficace quanto più il motore è frazionato e di grande cilindrata. Vedi anche VTEC.
Passo
E' la distanza fra l'assale anteriore e quello posteriore misurata tra i centri delle ruote poste sullo stesso lato. Alcuni tipi di sospensione* comportano un passo leggermente diverso sui due lati della vettura (era il caso, per esempio, delle Renault «4» e «5»). E' una delle misure fondamentali per la definizione dell'abitabilità e del comportamento stradale di un'automobile.
Pastiglia
Elemento d'attrito dei freni a disco*. Sono in genere due alloggiate nella pinza* e, spinte da pistoncini idraulici, agiscono sulle due facce del disco. Le pastiglie sono costituite da una miscela di molti materiali (resine, abrasivi, lubrificanti, granulati di rame e di altri metalli, ossidi e fosfati). L'amianto (possibile causa di tumori ai polmoni se inalato in forma di polvere sospesa nell'aria), diffusamente utilizzato in passato per le sue caratteristiche di ininfiammabilità e di resistenza al calore, è stato sostituito da fibre di altra natura: nelle pastiglie più pregiate, per esempio, viene usato il kevlar (fibre di grafite). Sono allo studio pastiglie in ceramica.
Pax System
Ruota speciale messa a punto da Michelin che permette la marcia a piatto (run flat) mantenendo una comportamento sufficiente e con un chilometraggio di diverse decine di chilometri. Lo stallonamento risulta impossibile e la ruota di scorta è inutile (però una ruota Pax pesa di più di una ruota normale). Il Pax va associato a un sistema di allarme che avvisi il pilota della marcia a piatto perché moderi la velocità in funzione dei chilometri ancora da percorrere e della stabilità in curva, che ovviamente decresce a ruota sgonfia.
PCCB (Porsche Ceramic Composite Brake)
Dalla fine 2000 la Porsche equipaggia la “911 Turbo” con dischi freno in ceramica*. I vantaggi sono nella prontezza di risposta, allontanamento del fading, peso ridotto (la metà, pari mediamente a 4 kg per ruota) anticorrodibilità, scrsa dilatazione e durata. Il disco funziona bene anche alle temperature dell'ordine di 800°C, quando la ghisa si dilata e prendendo ondulazioni che generano vibrazioni e abbassano l'attrito con la pastiglia. La ceramica mantiene costante un coefficiente d'attrito dell'ordine di 0,45. I dischi sono perforati a evolvente per tenerne bassa la temperatura e non mandare in crisi i sensori ABS o il liquido freni e anche per ottenerne il rapido asciugamento con strada bagnata. La ceramica è a fibre di carbonio, resine e carburo di silicio. La lavorazione richiede alte temperature: 1.000°C in atmosfera azotata con alte pressioni per l'impasto iniziale tra fibra e polimeri e 1.420°C sotto vuoto per la silicizzazione (tramite liquido silicico che viene assorbito come su una spugna). Anche il “CL 55 AMG F1 Limited edition” della Mercedes ha dischi ceramici dal 2000.
PDC ( Park Distance Control // APS - Acoustic Parking System)
Sigla di Park Distance Control, dispositivo ad ultrasuoni disponibile sui modelli BMW per prevenire urti durante le manovre di parcheggio. L'impianto è stato sviluppato dalla Bosch con la denominazione «parkpilot». Funziona emettendo onde elettromagnetiche a ultrasuoni che, rimbalzando contro l'ostacolo (anche se di piccole dimensioni o costituito da una rete metallica), forniscono echi di ritorno analizzabili da un microprocessore in grado di calcolare le distanze con una precisione di 50 mm. Il guidatore è avvertito della presenza dell'ostacolo da un cicalino nel cruscotto che diventa sempre più insistente man mano che la distanza diminuisce. Il sistema ha un raggio d'azione di 1,5 metri davanti e 2 m dietro e si avvale di quattro o più sensori* collocati sul paraurti. APS è la sigla che usa Audi.
PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cells)
Sono Fuel cell* che usano come elettrolita una membrana semiimpermeabile racchiusa da entrambi i lati da un catalizzatore al platino. La membrana ha lo spessore di 1 mm ed è fatta di polimero organico solido (acido poliper fluorosolfato - DuPont). Hanno un'efficienza dal 40 al 45% e funzionano da 60 a 100°C. Si regimano velocemente, non danno corrosioni, erogano picchi di potenza elevati, ma sono molto sensibili alla purezza dell'idrogeno.
Percentile
Termine usato in campo automobilistico per indicare le dimensioni dei manichini utilizzati per le prove di abitabilità delle vetture o per rilevare le sollecitazioni che sopporterebbero i passeggeri in caso di incidente. Per le prove di abitabilità i manichini, definiti scientificamente «H-point machine», vengono regolati, come prescrivono le norme americane SAE*, secondo valori di percentile (frazioni di 100) che rappresentano le percentuali di popolazione che rientrano entro determinate misure. Poiché appositi studi del Dipartimento della Salute pubblica USA hanno evidenziato che su cento persone novantacinque non superano la statura di 1,85 metri, si parla, per esempio, di regolazione sul «95 percentile» per indicare, appunto, un'altezza massima di 1,85 metri. Allo stesso modo, «50 percentile» sta per un'altezza di 1,75 metri (entro cui rientra il 50% della popolazione) e «10 percentile» per quella di 1,65 metri.
Pes
Fanaleria anteriore poliellissoidale (Poli Ellipsoid System) sviluppata dalla Bosch. Consente di migliorare l'illuminazione fornita dagli anabbaglianti con una lampada di dimensioni molto compatte. Una sorgente luminosa con area di soli 28 cm2 permette di distribuire un fascio di luce analogo a quello di gruppi ottici convenzionali di superficie molto più ampia, lasciando maggiore libertà agli stilisti per il disegno del frontale. Il risultato è stato ottenuto progettando al CAD* la forma ellittica del riflettore e dell'ottica di proiezione, in pratica una lente opportunamente conformata. I contorni del fascio luminoso possono essere delimitati nettamente o meno, e i progettisti hanno una vastissima possibilità di definizione del campo luminoso che illumina il fondo stradale e la zona davanti e ai lati della vettura, così da adeguarsi alle diverse normative in vigore nei vari Paesi e alle differenti esigenze delle Case automobilistiche. Il gruppo PES è alto circa 80 mm e può essere montato in combinazione con un proiettore abbagliante di tipo tradizionale, una luce di posizione e un fendinebbia poliellissoidale. Per migliorare l'illuminazione anche nelle zone più vicine alla vettura, se il frontale dispone di uno spazio in altezza di almeno 130 mm, può essere utilizzato il gruppo ottico PES-plus.
Piattaforma
Un tempo era l'architettura del telaio, talora coi montanti delle portiere e le cornici dei vetri anteriori e posteriori. Oggi ha un significato molto più vasto, tanto che sulla stessa piattaforma (“piattaforma comune”) si possono produrre vetture di carreggiata diversa (VW) . La piattaforma comune permette un processo produttivo unificato con parti comuni tra i vari modelli che vi si producono e soprattutto procedimenti lavorativi standardizzati. Non è (ancora ?) utilizzata però da grandi costruttori come BMW che ha una linea per ogni prodotto.
Pick-up
Letteralmente ricevitore. Può indicare sia il captatore di alcuni impianti d'accensione elettronica breakerless*, sia un tipo di veicolo, molto in voga negli USA, con cassone posteriore scoperto.
Piezoelettricità
In alcuni cristalli privi di centri di simmetria si osserva l'effetto piezoelettrico. Essi si polarizzano elettricamente sotto l'effetto di una deformazione e, viceversa, si deformano sotto l'azione di un campo elettrico. Sono cristalli di quarzo, sodio e potassio. Un'applicazione interessante riguarda gli iniettori piezoelettrici* Commino rail* CPR (Piezo Common Rail) dove sul condotto di ritorno una valvola a controllo piezoelettrico permette una dosatura più accurata (attorno a 1 mm3 di combustibile) tempi più ristretti per preiniezione e postiniezione. Vedi anche motore piezoelettrico
Pila a combustibile
Una “batteria” speciale, che produce elettricità dalla reazione chimica controllata (altrimenti sarebbe esplosiva) tra idrogeno* e ossigeno grazie a un catalizzatore di platino. In realtà non è neppure una batteria in quanto essa è un generatore di energia elettrica, mentre la batteria è un accumulatore di energia elettrica. Essa consuma combustibile (idrogeno) e aria (ossigeno) e produce vapore acqueo. L'elettrolita attualmente può essere acido fosforico PAFC (operano a 200°C e vanno bene per impianti stazionari), carbonato fuso MCFC (650°C), ossidi solidi SOFC* (800-1000 °C, elettrolita solido a base di ossido di zirconio ceramico) idrossido di potassio (dette alcaline, attaccabili dall'anidride carbonica e quindi utilizzabili solo per programmi spaziali, dove l'ossigeno è fornito puro) o membrane polimeriche PEM o PEMFC* in fluoropolimeri (60°-100°C, Proton-Exchange Membrane, adatte all'autotrazione) ricoperte da ambo i lati da un sottile strato di platino catalizzatore e ancora più all'esterno da due un fogli di grafite permeabile ai gas (sandwich) dove si raccoglie la differenza di potenziale (anodo e catodo, rispettivamente). Sviluppate dalla NASA per operazioni spaziali (con elettrodi in metalli preziosi, come il platino, e idrossido di potassio come elettrolita, AFC: Alcaline Fuel Cell), anche le pile a combustibile meno care hanno l'handicap del costo, che però è sceso in 10 anni da un fattore 1000 rispetto alla benzina a un fattore 100 (10 nell'agosto 2000). Siamo nell'ordine di 3.000 - 5.000 dollari per kilowatt di potenza (3.000 in impianti domestici) erogabile del prodotto finito, contro i 50 dollari della benzina (prezzo americano 1999). A pari potenza un motore a fuel cells pesa circa il doppio di uno a combustione interna: 8 kg/kW contro 4. L'elettrodo negativo è in platino e rutenio mentre quello positivo è in platino. Hanno un avviamento lento (eccetto le PEM), perché sono lunghe da regimare; tanto è vero che possono essere necessarie delle batterie “normali” per le operazioni preliminari. Il combustibile idrogeno viene generalmente ricavato dal metanolo* (dal gas naturale o dalle fonti organiche, rinnovabili), oppure, meno facilmente, da idrocarburi (nafta, gasolio) tramite un processo di reforming* a bordo, che da' un po' di emissione di CO2 (il 30% rispetto ai veicoli attuali) e alta temperatura (1.000 gradi), mentre l'ossigeno è quello dell'aria. Il metanolo è liquido allo stato naturale e quindi i rifornimenti sono come per la benzina o la nafta. esso però è tossico, igroscopico e corrosivo. Attualmente si studia il sistema per accelerare la cessione di H dal metanolo con procedimenti catalitici su letti rame/zinco; la temperatura di vaporizzazione del metanolo in H, CO (da catalizzare successivamente) e CO2 è circa 280°C. Il consumo attuale è di circa 1 litro di metanolo per 10 km di viaggio. Il CO2 va nell'atmosfera. Vedi anche SOFC (Solid Oxide Fuel Cell). Lo stoccaggio a bordo dell'idrogeno può avvenire però (con l'idrogeno “stoccato” non c'è la produzione di CO2) anche su materiali adsorbenti (corpi solidi che “fissano” le molecole di gas o liquidi in sospensione), leghe fatte di terre rare o altri materiali ma necessita di parecchio tempo. Il titanio sembra promettere buone doti di stoccaggio assorbendo con ogni atomo due di idrogeno (uno a uno invece il rapporto con le terre rare). Attualmente le leghe metalliche in uso permettono di stoccare fino a 20.000 litri di idrogeno (necessari per percorrere 250 km) per 100 kg di lega metallica. Principali ricercatori all'Argonne National Laboratory USA, Daimler Benz e Toyota, che ha realizzato un “Rav 4” così equipaggiato, con un'autonomia attorno ai 500 km. Una Mercedes “classe A” con le stesse batterie ha invece un'autonomia elettrica di circa 400 km. All'anodo (pannello di grafite) viene avviato l'idrogeno proveniente dal serbatoio, che lo attraversa e arriva a contatto con il catalizzatore di platino dove si scompone H2 in 2H+ + 2e. Gli ioni idrogeno proseguono verso il catodo, per unirsi all'ossigeno, attraversando l'elettrolita mentre gli elettroni vi giungono percorrendo la via del filo esterno collegato al pannello di grafite. Il catodo è, come detto, attraversato dall'ossigeno (aria preumidificata) e sul platino catalizzatore che gli è a contatto avviene quanto qui di seguito. Reazione chimica: 4H+ + O2 + 4e = 2 H2O Dove “H” viene dall'interno della batteria “O “ viene dall'aria ed è pompato con un compressore “e” sono gli elettroni che arrivano dal circuito elettrico esterno, quello che passa dal motore. Ogni cella sviluppa una tensione di 0,6 - 0,8 V (anche 1 V) da mettere in serie. La conversione da energia iniziale a energia elettrica arriva al 45% (NECAR 4 della Mercedes arriva anche al 80%, agosto 2000). Il rendimento energetico finale di un veicolo elettrico alimentato a fuel cells supera il 30% (36% nella NECAR 4) contro il 25% circa del miglior diesel. Recuperando energia in frenata si raggiunge anche 38% per il sistema elettrico. Le fuel cells attualmente (1998) sono scese a circa 1000 dollari per kW (500 dollari nel 1999) e devono scendere a 50 (previsto per il 2010) per essere concorrenziali coi motori a combustione interna. Con 100 kg di fuel cells si ottengono attualmente al massimo 75 kW di potenza con un volume di circa 30 l.
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