Come funzionano le auto elettriche

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Colpiscono perché sono silenziosissime, perché non temono i blocchi della circolazione e perché, superato il costo iniziale, possono essere una vero risparmio in termini di carburante e di costi di gestione. Sono le auto elettriche. Dopo le iniziali diffidenze, stanno conquistando fette di mercato sempre più ampie, soprattutto grazie all’espansione della rete di colonnine per la ricarica, che entro il 2020 sarà molto più capillare.

Negli ultimi due anni, la vendita di auto elettriche è cresciuta del 300 per cento, anche se la quota complessiva di mercato resta ancora bassa, quasi il 3 per cento. Merito di nuove formule che consentono di acquistare l’auto elettrica, grazie soprattutto al noleggio a lungo termine. Il costo iniziale di una vettura elettrica, rispetto allo stesso modello in versione benzina o diesel, è comunque molto alto: può arrivare anche al 40 per cento in più.

Il cuore hi tech delle auto elettriche

Sono un condensato di tecnologia, pur avendo una meccanica molto semplice. Rispetto ai primi modelli che impegnavano gran parte del vano bagagli per sistemare enormi pacchi di batterie dalla durata e dalla vita media molto limitate, i passi avanti compiuti dalla ricerca nel settore sono stati enormi. Oggi le batterie hanno una vita media che può raggiungere senza difficoltà anche i 200mila chilometri, prima di essere sostituite. In termini di calo di potenza, la perdita maggiore si registra fino ai 30mila chilometri, successivamente le batterie si stabilizzano.

In ogni caso dalla prima ricarica in poi conservano comunque il 90 per cento della durata iniziale. Le batterie sono il vero cuore delle auto elettriche e sono regolate da un’unità di gestione, il cosiddetto inverter. Quest’ultimo è un elemento essenziale, perché gestisce il flusso di corrente verso il motore e gli altri impianti e trasforma la corrente alternata in continua e viceversa, secondo le esigenze della batteria stessa e del motore.

Quanto al motore, è il terzo elemento essenziale di una vettura elettrica ed ha una concezione completamente diversa da quella di un motore a scoppio. Rispetto a quest’ultimo eroga tuttala coppia motrice non appena si mette in movimento ed è in grado di raggiungere in pochissimo tempo regimi superiori ai 10mila giri, riuscendo così a garantire la velocità adeguata senza richiedere un cambio a più rapporti.

Le auto elettriche non hanno infatti la trasmissione e il collegamento tra motore e ruote avviene grazie a un riduttore a ingranaggi dal rapporto fisso. Qualcosa cambia in questo sistema per le auto da competizione che necessitano di raggiungere prestazioni elevatissime e dunque montano cambi a più rapporti. Non esiste neppure la retromarcia nelle auto elettriche, poiché basta invertire la polarità per spingere il motore in senso contrario.

Teoricamente, si può avere la stessa velocità anche nella marcia indietro, ma non accade perché le auto elettriche montano un limitatore di velocità apposito. La meccanica semplicissima delle auto elettriche non prevede neppure la frizione, perché per spegnere il motore basta interrompere il flusso di corrente. Via dunque la frizione per scollegare motore e trasmissione.

Due pedali per controllare tutto

E’ così che le auto elettriche diventano semplicissime da guidare: due pedali, per freno e per acceleratore e una leva o dei pulsanti per la marcia avanti o indietro, e la posizione di folle e di parcheggio, oltre che il freno di stazionamento, per impedire all’auto di muoversi. Innovative anche le soluzioni elettroniche per la strumentazione, che non consiste nel classico contagiri, ma rappresenta l’energia erogata e mostra lo stato della batteria.

Il vero motore delle auto elettriche è comunque la batteria. Diversamente dalle auto a motore a scoppio, per renderle più potenti basta montare batterie più potente. L’auto ne guadagnerà non soltanto in autonomia (che resta ancora il vero limite di questo tipo di veicolo) ma anche in velocità. Cosa impensabile per le auto a motore a scoppio. Non è possibile infatti aumentare le prestazioni in termini di velocità e potenza semplicemente montando un serbatoio più capiente.

Auto elettriche e guida ecologica

Considerando il top delle soluzioni per il risparmio energetico e la riduzione delle emissioni, anche le auto elettriche, con qualche piccolo accorgimento, possono essere ancora più green. Parliamo infatti di recupero di quell’energia che andrebbe dispersa comunque. Per le auto elettriche può significare anche preservare l’autonomia con qualche piccolo accorgimento. Come utilizzare l’azione frenante lasciando semplicemente l’acceleratore.

Questa azione induce infatti il motore a invertire il suo funzionamento trasformando l’energia cinetica, prodotta dal movimento delle ruote, in corrente da restituire alla batteria. La batteria dunque si ricarica e l’auto rallenta vistosamente. Nei modelli più recenti di auto elettriche è previsto un cambio con la modalità “brake”, contrassegnata dalla lettera B. In questa modalità, la resistenza elettromagnetica aumenta per potenziare il freno motore in discesa e accelerare l’effetto ricarica.

L’utilizzo del normale freno, infatti, comporta un dispendio enorme di energia, che può essere così recuperata.

Come ricaricare le auto elettriche

La ricarica della batteria avviene attraverso prese di corrente che, sulle auto più vecchie, di solito, venivano montate al posto del bocchettone del carburante. Sulle vetture più moderne, invece, hanno una posizione più comoda e strategica, solitamente nel frontale, dietro una mascherina.

Sotto questa si trovano, oggi, almeno due diverse prese: una per la ricarica da fonti domestiche che si collega, tramite un caricabatterie fornito con l’auto, a comuni prese di corrente e una seconda predisposta, invece, per specifici impianti ad alto voltaggio. Con questi, è possibile ottenere una ricarica più veloce, solitamente l’80 per cento della “capienza utile” (un limite imposto per non stressare troppo la batteria stessa e i componenti) in 30 minuti a fronte delle 6-8 ore o più necessarie per una ricarica completa con impianti standard.

Per quanto riguarda le differenze estetiche, rispetto ai modelli con motore a scoppio, le auto elettriche si presentano del tutto identiche. Sono riconoscibili da un dettaglio non da poco: la totale assenza di tubi di scappamento. E se non fosse per badge e sigle che evidenziano lo status di auto ecologica, distinguere una vettura elettrica dalla altre è davvero difficile. Ma basta accendere il motore, infilarsi nell’abitacolo, e notare la differenza abissale anche con la più silenziosa e insonorizzata delle auto a benzina: la vettura elettrica è priva di qualunque rumore che provenga dal motore.

Ultima modifica: 16 novembre 2018