Portiere e aperture del veicolo
La portiera di un veicolo è un’apertura controllata nella cellula abitacolo: deve consentire l’ingresso di persone o carichi, restare chiusa sotto le sollecitazioni di un urto, isolare dagli agenti atmosferici e dal rumore, essere utilizzabile in un parcheggio e rimanere comprensibile anche quando l’alimentazione elettrica o i sensori non sono disponibili.
L’architettura di un veicolo elettrico può modificare le proporzioni attorno all’apertura, ma un pavimento piatto e un passo lungo non eliminano i vincoli imposti da soglie alte, tetto basso, portiere spesse o un passaruota che invade l’accesso.
Che cosa deve fare ogni apertura di un veicolo
Questo articolo tratta le configurazioni delle portiere e la geometria delle aperture. L’interfaccia con l’utente è esaminata in Door Handles and Emergency Access, mentre le funzioni elettriche, di comfort e di sicurezza sono descritte in Door Automation, Safety, and Comfort.
Un sistema di portiere ben riuscito bilancia cinque compiti:
- Accesso: L’apertura utile deve essere adatta agli occupanti, ai seggiolini per bambini, agli ausili per la mobilità o ai carichi, e non limitarsi a sembrare ampia quando la portiera è aperta.
- Ritenzione: Serrature, riscontri, cerniere, guide e struttura circostante devono mantenere chiusa l’apertura quando deve restare tale. Il Regolamento ONU n. 11 stabilisce requisiti prestazionali per le serrature delle portiere e i componenti di ritenzione, anziché prescrivere un particolare stile visivo della portiera.
- Tenuta: Diversi metri di guarnizioni attorno a un grande pannello mobile devono controllare acqua, polvere, fruscii aerodinamici e variazioni di pressione.
- Cinematica: L’intero percorso di movimento deve evitare pareti, soffitti, cordoli, veicoli adiacenti, persone e altre portiere.
- Ripristino dell’accesso: Occupanti e soccorritori hanno bisogno di un metodo affidabile per aprire il veicolo dopo la perdita dell’alimentazione a bassa tensione, la formazione di ghiaccio, il guasto di un attuatore o una collisione.
Questi compiti interagiscono. Un’apertura più grande migliora l’accesso, ma elimina una parte maggiore della struttura fissa della carrozzeria. Una traiettoria complessa delle cerniere può ridurre un problema di ingombro e crearne un altro. Il movimento motorizzato può facilitare l’uso di un pannello pesante, ma aggiunge sensori, logica di controllo e condizioni di guasto.
Configurazioni delle portiere laterali
La differenza pratica tra i tipi di portiere laterali è il loro volume d’ingombro: tutto lo spazio occupato tra la posizione completamente chiusa e quella completamente aperta. Chi acquista dovrebbe considerare tale volume accanto e sopra l’auto, non soltanto la posizione finale di apertura.
Portiere incernierate anteriormente
La maggior parte delle portiere della prima e della seconda fila è incernierata sul bordo anteriore e ruota verso l’esterno. La configurazione è familiare, meccanicamente diretta e semplice da integrare con specchietti, cablaggio, meccanismi dei finestrini, guarnizioni e montanti anteriori e centrali.
Una portiera lunga crea un’apertura ampia, ma descrive anche un arco esteso. Le auto a due porte richiedono quindi spesso più spazio laterale rispetto a quelle a quattro porte, dotate di singole portiere più corte.
Portiere incernierate posteriormente
Le portiere incernierate posteriormente, dette anche ad apertura controvento, collocano le cerniere sul bordo posteriore. Quando sono utilizzate da sole, come sulla Rolls-Royce Spectre, possono rendere più naturale l’accesso al sedile anteriore perché l’occupante si avvicina al sedile senza dover aggirare l’estremità esterna della portiera.
Abbinate a una portiera opposta incernierata anteriormente, le due ante possono creare un’apertura ampia. Se però non è presente un montante centrale fisso, le portiere chiuse e le serrature devono contribuire a ripristinare il percorso dei carichi che sarebbe garantito da un montante B convenzionale. Le portiere che si sovrappongono richiedono anche una logica che impedisca di aprire per prima l’anta sbagliata.
Portiere a forbice
Le portiere a forbice ruotano verso l’alto attorno a una cerniera vicina alla parte anteriore della portiera. Riducono l’ampio movimento laterale di una lunga portiera convenzionale, ma richiedono comunque spazio verticale e un’area sufficiente perché l’occupante possa muoversi attorno all’anta sollevata.
La XPENG P7 Wing Edition mostra questa configurazione su un veicolo elettrico di serie. L’effetto visivo è evidente; il valore pratico dipende dalla geometria del parcheggio, dalla velocità di apertura, dall’altezza della soglia e dalla facilità con cui il meccanismo può continuare a funzionare senza assistenza elettrica.
Portiere incernierate al tetto e portiere articolate
Una semplice portiera ad ala di gabbiano è incernierata al tetto e si muove verso l’esterno e verso l’alto come un unico pannello. Può liberare un’ampia apertura laterale occupando meno spazio al suolo accanto all’auto, ma il tetto deve sostenere i carichi delle cerniere e il percorso di apertura richiede spazio libero in altezza.
La Model X di Tesla utilizza una portiera posteriore articolata con due assi di cerniera, commercializzata come Falcon Wing. Il sistema di controllo varia il percorso verso l’esterno e verso l’alto in risposta agli ostacoli rilevati. Tesla invita comunque gli utenti a sorvegliare il movimento, perché i sensori non sono in grado di rilevare ogni oggetto in ogni circostanza. È una distinzione importante: la cinematica adattiva può gestire l’ingombro di apertura, ma non rende il movimento privo di rischi.
Portiere scorrevoli
Una portiera scorrevole si muove principalmente lungo la fiancata, quindi il suo volume d’ingombro è ridotto. Ciò la rende efficace nei parcheggi stretti e offre un accesso senza ostacoli per seggiolini per bambini, adattamenti per sedie a rotelle, servizi navetta e carico commerciale.
Il prezzo da pagare è una lunga guida con il relativo meccanismo di supporto, una notevole massa in movimento e una tenuta più difficile attorno a un pannello che si sposta sia verso l’esterno sia verso il retro. Anche la posizione della guida può entrare in conflitto con lo stile esterno e i rivestimenti interni.
La Volkswagen ID. Buzz impiega due portiere scorrevoli nella versione passeggeri. Volkswagen dichiara un’apertura utile di 757 × 1,162 mm per le portiere laterali della versione a passo standard, un utile promemoria del fatto che l’accesso dovrebbe essere valutato in base alle dimensioni misurate dell’apertura e non soltanto al numero di portiere.
Aperture posteriori per il carico
La scelta della chiusura posteriore determina l’altezza di carico, le dimensioni dell’apertura, il riparo dalla pioggia e lo spazio necessario dietro o sopra il veicolo.
Cofano del bagagliaio
Il cofano del bagagliaio di una berlina apre un vano bagagli separato, mentre il lunotto rimane fisso. Questa piccola apertura può favorire la rigidità della carrozzeria, l’isolamento dell’abitacolo e la separazione termica, ma limita i carichi voluminosi.
Portellone
Un portellone comprende il lunotto e apre il vano di carico verso l’abitacolo. «Hatch» descrive in genere un’apertura posteriore dalla forma automobilistica; «liftgate» è comune per il pannello più grande e verticale di un crossover, SUV o furgone. Il principio ingegneristico è lo stesso.
La grande apertura facilita il carico di oggetti alti o poco maneggevoli, ma l’intero pannello richiede spazio dietro e sopra il veicolo. La sua massa comprende vetro, rivestimenti, cablaggio, illuminazione e spesso un tergicristallo e un azionamento elettrico.
Portellone sdoppiato
Un portellone sdoppiato divide l’apertura, solitamente in una sezione superiore che si solleva e in un pannello inferiore che si abbassa. La parte inferiore può trattenere gli oggetti liberi, ridurre la massa da sollevare sopra la testa e fungere da piattaforma di carico o seduta. Aggiunge inoltre una linea di chiusura, guarnizioni, cerniere e peso.
Doppie porte posteriori
Due porte posteriori che si aprono verso l’esterno, spesso chiamate porte a battente o porte posteriori a due ante, non richiedono spazio libero sopra il veicolo e possono essere aperte una alla volta. Sono adatte a furgoni e baie di carico, ma necessitano di spazio dietro il veicolo e collocano un telaio o una guarnizione verticale nel campo visivo posteriore.
Portellone incernierato lateralmente
Un singolo portellone incernierato lateralmente non richiede spazio libero in altezza, ma descrive un ampio arco dietro il veicolo. La cerniera e il fermo porta devono controllare un momento elevato, soprattutto se il portellone trasporta una ruota di scorta.
Sponda posteriore di un pick-up
La sponda posteriore di un pick-up è incernierata sul bordo inferiore e diventa parte del piano di carico quando è aperta. Gradini, superfici di lavoro, prese elettriche e pannelli multiposizione possono aumentarne l’utilità, ma le questioni fondamentali restano la portata sul pannello aperto, lo spazio di apertura e l’accesso con un rimorchio agganciato.
Accesso sotto il cofano e al vano anteriore
Il cofano di un veicolo elettrico può coprire un vano bagagli anteriore, l’elettronica di potenza, gli impianti di climatizzazione, i componenti di raffreddamento, i punti di manutenzione e la struttura d’urto. Un’unità di trazione elettrica compatta può liberare un utile volume di stivaggio, ma un vano bagagli anteriore non è un vantaggio automatico della propulsione elettrica: le dimensioni del motore anteriore, la disposizione delle sospensioni, lo spazio per la protezione dei pedoni, il raffreddamento e i percorsi dei carichi d’urto competono tutti per lo stesso spazio.
Un vano bagagli anteriore destinato all’uso quotidiano richiede più del semplice volume. Chi acquista dovrebbe controllare la soglia di carico, il drenaggio, l’illuminazione, lo sforzo di chiusura, il metodo di ripristino in caso di avaria della bassa tensione e se il cofano può essere aperto in sicurezza mentre il veicolo è in carica o fuori uso.
Che cosa cambia l’architettura di un veicolo elettrico
Una batteria in stile skateboard può creare un pavimento piatto nell’abitacolo, ma può anche alzare la soglia e la posizione dei sedili. Ecco perché entrare in due veicoli elettrici con passi simili può dare sensazioni molto diverse. Un accesso realmente utile è un percorso tridimensionale definito dall’altezza della soglia, dall’altezza del tetto, dalla posizione del sedile, dall’angolo del montante, dal passaruota e dalla stessa portiera aperta.
Anche la massa della portiera è importante. Ampie superfici vetrate, isolamento acustico, barre antintrusione laterali, altoparlanti, attuatori elettrici e rivestimenti elaborati aumentano tutti l’energia necessaria per muovere e arrestare un pannello. Una portiera motorizzata può nascondere tale massa nell’uso normale, ma non la elimina quando il sistema deve essere azionato manualmente.
L’aerodinamica crea un’ulteriore pressione specifica per i veicoli elettrici. Guarnizioni, giochi tra i pannelli, vetri senza cornice e maniglie si trovano tutti nel rapido flusso d’aria lungo la carrozzeria. Migliorare questi dettagli può ridurre i fruscii aerodinamici e la resistenza, ma un piccolo guadagno aerodinamico non compensa un’apertura difficile da utilizzare.
Come valutare un sistema di portiere
Provate il veicolo nelle situazioni che contano, non soltanto in un autosalone spazioso:
- Parcheggiate accanto a una parete e controllate la larghezza reale dell’apertura in corrispondenza del sedile.
- Entrate e uscite senza dovervi contorcere attorno al bordo della portiera o urtare la soglia.
- Installate un seggiolino per bambini e caricate l’oggetto più ingombrante che trasportate abitualmente.
- Controllate lo spazio libero sopra e dietro il veicolo nel vostro garage.
- Individuate ogni comando di apertura normale e di emergenza senza consultare lo schermo.
- Chiedete che cosa accade quando la batteria a bassa tensione è scarica.
- Cercate guide esposte, profonde cavità delle maniglie, guarnizioni dei vetri senza cornice e altre aree in cui possono accumularsi ghiaccio o sporco.
- Verificate che un’apertura motorizzata possa essere arrestata, aperta parzialmente e spostata manualmente.
La configurazione migliore non è la più spettacolare. È quella la cui apertura rimane facile da capire e da utilizzare durante il parcheggio, con condizioni meteorologiche diverse, durante il carico e dopo una collisione o una perdita di alimentazione.