Motore elettrico auto: cos’è e come funziona

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Gli appassionati dei bolidi del Campionato di Formula E (ABB FIA Formula E Championship) sanno bene che la potenza non deve essere per forza rumorosa. Questa particolare competizione automobilistica, nata nel 2015 è destinata ad autoveicoli da corsa monoposto alimentati esclusivamente da motore elettrico. Vetture sportive del tutto simili a quelle del più famoso campionato di Formula Uno con la differenza che rombano in silenzio. Una scommessa vinta. Nell’attuale Campionato E 2018-2019 sono stati fatti alcuni cambiamenti per aumentare la competitività e il divertimento del campionato. E così si è passati a 250 kW di potenza per le qualifiche mentre per la competizione vera e propria a 200 kW. Uno dei maggiori problemi era il cambio della vettura durante la gara e così con la batteria da 54 kW i piloti potranno terminare il circuito con la stessa monoposto. Un amore per i veicoli elettrici che non si è limitato al solo mondo dell’automobilismo, infatti, i dati parlano chiaro. Gli italiani sono sempre di più affascinati dai veicoli elettrici. Veicoli ecologici ed economici, se confrontati con i tradizionali a benzina e diesel. Anche se rimangono alcune diffidenze come la durata della batteria e i chilometri di percorrenza con una carica e soprattutto come ricaricarle?

Auto elettrica: una storia antica

L’auto elettrica è molto più vecchia delle sue sorelle a benzina e a diesel. I primi tentativi di commercializzazione delle vetture elettriche risalgono al 1881 per opera del costruttore francese di carrozze, Charles Jeantaud. Diciamo che tutti gli elementi per la realizzazione degli antenati delle auto elettriche erano già stati inventati. Basta pensare che il motore elettrico a corrente continua risalga al 1834 mentre le batterie ricaricabili al piombo risalgono al 1859. Mentre nel 1880 Edison brevettò il sistema di produzione e distribuzione dell’energia elettrica in corrente continua. Charles Jeantaud optò per il settore elettrico per questioni di praticità, infatti, la realizzazione delle carrozze alimentate ad elettricità risultavano più semplici di quelle a combustione interna. Inoltre la guida era più semplice. I primi veicoli elettrici, infatti, non necessitavano del cambio, della frizione e neppure della manovella di avviamento. Veicoli semplici e al tempo stesso economici. All’inizio però i veicoli elettrici furono utilizzati principalmente come sostituiti dei taxi dell’epoca (Le carrozze da piazza) mentre alcuni prototipi di propulsori elettrici furono utilizzati per trasformare le carrozze esistenti in versioni elettriche. Basta pensare che nel 1895 Charles Jeantaud potesse già vantare un discreto catalogo di vendita con diversi modelli di carrozze elettriche.

Le parti del motore elettrico

Diciamo subito che le vetture elettriche sono esteticamente identiche ai modelli a motore a scoppio, se non fosse per la mancanza del tubo di scarico. Invece al suo interno, le differenze sono evidenti. In modo particolare per la struttura del motore. Infatti, questo particolare motore è composto da diverse parti ed è meno complicato di quelli tradizionali. Possiamo affermare che i due principali componenti del motore elettrico sono lo statore e il rotore. Iniziamo con il dire che lo statore (parte fissa del motore elettrico) è composto da un conduttore che genera dei campi magnetici variabili in netta opposizione con quelli generati dal secondo componente. Il rotore (parte mobile del motore elettrico) è dotato di magneti permanenti che insieme allo statore trasmettono l’energia necessaria alle ruote per muoversi e tutto grazie ai magneti. Però il cuore dei modelli elettrici è la batteria utilizzata per accumulare l’energia necessaria per i vostri spostamenti. Energia recuperata anche durante le frenate. La vita media di una batteria, prima della sua sostituzione è di circa 200mila chilometri, anche se le case automobilistiche stanno lavorando alla realizzazione di batterie più longeve, potenti e più veloci nella fase della ricarica.

Il motore elettrico semplice e innovativo

L’auto elettrica viaggia grazie all’energia accumulata dalla batteria durante la fase di ricarica che la trasforma successivamente in energia meccanica che muoverà il veicolo. Come dicevamo non solo la batteria, infatti, in diversi modelli di veicoli è possibile recuperare energia durante le fasi di frenata. Le batterie sono regolate dall’inverter, un’unità di gestione che gestisce il flusso di corrente verso il motore e gli altri componenti dell’autoveicolo. L’inverter ha lo scopo di trasformare la corrente alternata in continua (e viceversa) a seconda delle richieste della batteria e del motore. Essendo la batteria, il vero cuore di questi veicoli, possiamo potenziarli semplicemente utilizzando batterie più potenti. In questo modo si potrà ottenere maggiori autonomie e velocità. Oltre al motore, le auto elettriche hanno altre differenza dai modelli tradizionali e risultano molto più semplici da guidare. Infatti, non presentano la trasmissione per il collegamento tra il motore e le ruote. Collegamento che avviene attraverso un riduttore a ingranaggi dal rapporto fisso. Nessuna retromarcia che sarà attivata semplicemente invertendo la polarità. Addio quindi alla frizione, alle marce e alla retromarcia. Alla fine per condurre un veicolo elettrico serviranno due pedali (freno e acceleratore), i comandi per la marcia in avanti, la ‘retromarcia’, folle e parcheggio. E ovviamente il freno ‘a mano’.

1891 la prima automobile elettrica italiana

Nel nostro Paese il primo modello di automobile elettrica risalirebbe al 1891 per opera di Giuseppe Carli su progetto del suo più stretto collaboratore, Francesco Boggio. Giuseppe Carli non era digiuno in fatto di energia elettrica, infatti, si occupava della produzione di energia per uso industriale. Il loro autoveicolo non fu mai prodotto industrialmente e commercializzato. E purtroppo i vari prototipi del veicolo di Carli e Boggio sono andati perduti ma grazie ai progetti originali si è riusciti a conoscerne i dettagli tecnici. Diciamo che non era di certo una piuma, infatti, il peso totale del veicolo girava intorno ai 140 Kg e la maggior parte di esso era dovuto dalla batteria. Una batteria di circa 3kWh che produceva una potenza di circa 1 cv con una velocità massima di 15 Km/h. L’autonomia? Diciamo che si poteva viaggiare per 10 ore. I primi record di velocità furono realizzati grazie a Charles Jeantaud e alle sue vetture. Nel 1889, il modello ‘Jeantaud Duc (35 cv)’ pilotata da Chasseloup-Laubat riuscì a superare i 63 Km/h.

Ultima modifica: 18 febbraio 2019