Auto elettrica: scopriamo le particolarità di motore e cambio

Fino ad oggi siamo stati abituati a confrontarci con motori termici dalle diverse architetture, con soluzioni tecniche più o meno complesse e con una varietà di frazionamenti piuttosto vasta. Infatti, riflettendoci un attimo si va dai propulsori TwinAir delle vetture Fiat che sono a 2 cilindri, fino ai 16 cilindri di una Bugatti. In mezzo ci sono tante tipologie di unità di cui la più diffusa è quella 4 cilindri montata in posizione trasversale su vetture a trazione anteriore per avere un comportamento dinamico semplice da gestire, uno spazio di bordo ottimizzato e dei costi di gestione e di manutenzione contenuti. Con il tempo sono arrivate le power unit ibride, con unità elettriche a supporto di quelle termiche, e, infine, vetture alimentate esclusivamente con motori elettrici. Ma come è fatto un motore elettrico? Da cosa è costituito? Come funziona? Scopriamolo per fare chiarezza su una tecnologia con cui tutti prima o poi verremo a contatto.

Compatto e semplice, il motore elettrico è realizzato in due tipologie

Iniziamo col dire che il motore elettrico può essere sincrono o asincrono, il primo, utilizzato da diversi modelli attualmente in commercio, è denominato anche a magnete permanente senza spazzole, o brushless per gli addetti ai lavori, ed è formato da un rotore, che poi altro non è che un cilindro pieno, capace di ruotare in sincrono, da qui il nome, con il campo magnetico emesso dallo statore, ovvero una sorta di cilindro cavo formato da bobine di filo di rame. La rotazione nasce sul principio dei poli, i quali tendono ad attrarsi se sono opposti o a respingersi se sono uguali. Quello asincrono invece prevede una rotazione del rotore mediante un proprio campo magnetico generato dalla corrente contenuta nel pacco batterie. Oltre al sistema differente, tra i due motori c’è anche una diversa velocità di rotazione a favore di quello sincrono.

Monomarcia o a due rapporti, il cambio è più semplice sull’auto elettrica

Nel corso degli anni si è passati dal cambio manuale a quello automatico con convertitore di coppia, a doppia frizione o a variazione continua, il cosiddetto CVT, ma che tipo di trasmissione adottano le auto elettriche? Per rispondere a questa domanda facciamo un passo indietro e ricordiamoci a cosa serve il cambio, che sia manuale o automatico, volendo semplificare aiuta a sfruttare i momenti di coppia favorevoli del motore termico che, come ognuno di noi ha potuto notare, presenta un’erogazione nella quale ci sono dei picchi di coppia motrice al salire dei giri. D’altra parte, quante volte abbiamo scalato uno o più rapporti per avere il motore pronto prima di un sorpasso o di una salita particolarmente ripida? Bene, con l’auto elettrica tutto questo lavoro non serve, perché la coppia è subito disponibile, non appena si preme l’acceleratore e si mantiene costante: in pratica è abbondante e istantanea. Di conseguenza, la maggior parte delle auto ad impatto zero sono monomarcia, mentre per procedere all’indietro viene invertita la rotazione del motore. Ci sono delle eccezioni come quelle della Porsche Taycan, la super sportiva della Casa Tedesca, che adotta una trasmissione automatica a 2 rapporti per fornire sia un’accelerazione di appena 2,8 secondi nello scatto da 0 a 100 km/h, che una velocità massima di 260 km/h. Certo, il motore elettrico gira a regimi elevatissimi, per esempio sulla Volkswagen ID.3, che eroga 310 Nm di coppia costante e 150 kW di potenza massima, per toccare i 160 km/h gira a ben 16.000 giri al minuto, non a caso il rapporto di trasmissione è di 10:1, mentre sulle auto ad alimentazione termica destinate ad un utilizzo stradale raramente, e solo su sportive ad alte prestazioni, si possono sfiorare i 9.000 giri.

Trasmissioni semplificate ed unità compatte per le auto del futuro

In conclusione, le auto elettriche hanno un motore che funziona in maniera differente e quindi non hanno bisogno di una trasmissione complessa come quella delle auto a motore termico, il che è un vantaggio sia in termini di peso che di costi di manutenzione. Inoltre, bisogna sottolineare come le vetture elettriche siano potenti, con una coppia costante, e sfruttino unità particolarmente compatte. Prendendo come esempio la già citata Volkswagen ID.3, una delle novità più attese sul mercato, colpisce il fatto che il suo motore dal peso di soli 90 kg occupi lo spazio di una borsa da palestra.