Premi un bottone e ottieni potenza istantanea: i nostri antenati avrebbero amato tantissimo il motore elettrico!
Forse non tutti sanno che i motori elettrici non sono una scoperta recente: esistono da quasi duecento anni e sono presenti, in varie forme e dimensioni, negli oggetti di uso quotidiano. Pensiamo ad esempio al computer, alla lavatrice, al phon, al rasoio elettrico o alla maggior parte degli elettrodomestici: come dice il nome stesso, sono alimentati ad elettricità.
Negli ultimi anni, gli studi sul motore elettrico hanno portato allo sviluppo di grandi potenze in dimensioni ridotte: è il caso del settore automotive, dove le auto elettriche non sono più un tabù.
Ma come è fatto, dunque, il motore delle auto elettriche di cui sentiamo tanto parlare e che - sembra - saranno il nostro futuro in fatto di mobilità? Scopriamolo insieme.
Indice:
- Il funzionamento del motore elettrico moderno
- Guidare un'auto elettrica: le differenze rispetto ai modelli tradizionali
Il funzionamento del motore elettrico moderno
Progettare un motore elettrico per un'auto è un’attività molto complessa, nonostante la sua struttura sia assai più semplice di quella del classico motore termico alimentato a combustibile. Rispetto a quest’ultimo, infatti, il motore elettrico ha meno componenti: non ci sono ad esempio il serbatoio, il sistema di scarico, il cambio, la frizione, il turbocompressore. Questa semplicità incide anche sui costi di manutenzione.
L'idea di base di un motore elettrico è davvero semplice: gli fornisci elettricità da un'estremità e un asse ruota all'altra estremità, fornendo energia di movimento alle ruote.
Il legame tra elettricità, magnetismo e movimento è stato originariamente scoperto nel 1820 dal fisico francese André-Marie Ampère ed è la scienza di base dietro un motore elettrico. Ma se vogliamo trasformare questa straordinaria scoperta scientifica nella tecnologia più pratica che oggi alimenta i tosaerba elettrici e gli spazzolini da denti, dobbiamo andare avanti di qualche decennio. Gli inventori che lo fecero furono Michael Faraday, William Sturgeon e Joseph Henry.
Come racconta Volkswagen sulla genesi del motore di ID.3, sono due gli elementi principali di un motore elettrico:
- statore: un componente statico dalla forma di cilindro cavo, composto da bobine di filo di rame.
- rotore: un cilindro pieno che inizia a girare quando la corrente elettrica attraversa lo statore creando un campo magnetico. Il movimento rotatorio si basa su un principio semplicissimo: i poli che si attraggono e si respingono a seconda che siano opposti oppure uguali.
Un esploso del motore elettrico di un veicolo.
Esistono due tipi di motore elettrico: quello asincrono e quello sincrono a magnete permanente "brushless" (cioè senza spazzole). Nel primo caso il rotore utilizza la corrente per generare un proprio campo magnetico, con il risultato che la sua rotazione è più lenta di quella del campo magnetico generato dallo statore. Nel secondo caso, invece, il rotore è a magnete permanente e ruota in sincrono con il campo magnetico generato dallo statore.
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Battery Electric Vehicle (BEV) è l’acronimo che indica i veicoli totalmente elettrici, cioè alimentati esclusivamente da un motore elettrico che carica le batterie. Oltre all’energia proveniente dalla ricarica del motore, la batteria può immagazzinare e utilizzare l'energia recuperata durante la frenata. Diversamente dai BEV, gli ibridi plug-in (PHEV) hanno anche un motore convenzionale (benzina o Diesel). Per scoprire tutte le differenze tra le varie tipologie di auto elettriche, ti consigliamo la lettura dell’articolo “Quanti tipi di auto elettriche esistono?”
Guidare un’auto elettrica: le differenze rispetto ai modelli tradizionali
Proprio a causa della diversa propulsione che la alimenta, guidare un’auto elettrica è un’esperienza diversa rispetto ai veicoli a motore tradizionale.
Uno dei vantaggi, ad esempio, è il posizionamento delle batterie al centro del veicolo, che favorisce una distribuzione ottimale dei pesi e, insieme al baricentro basso, consente un comportamento di marcia molto equilibrato.
La distribuzione della propulsione elettrica in Volkswagen ID.3.
Inoltre, dal momento che la coppia massima è disponibile subito, alla pressione dell’acceleratore, lo spunto è immediato e garantisce un elevato dinamismo. In pratica, si accelera più velocemente. Qualche esempio? Volkswagen e-Golf va da zero a cento in 9,6", Audi e-tron in 5,5" e l'incredibile Volkswagen ID.R raggiunge i 100 km/h in appena 2,25 secondi. Non male!
Infine, la guida di una vettura elettrica è necessariamente a cambio automatico e risulta un’esperienza molto più fluida rispetto alle vetture tradizionali.
La velocissima Volkswagen ID.R 100% elettrica: va da 0 a 100 in soli 2.25 secondi.
In conclusione, il motore elettrico è una delle invenzioni più brillanti degli ultimi due secoli: migliorata e perfezionata al punto di diventare il cuore di vetture che garantiscono prestazioni di alto livello rispettando l’ambiente.
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