Auto elettriche: meglio uno o due rapporti?

Sulle vetture a batteria maggiore efficienza, prestazioni superiori e minori consumi sono ottenibili con “un cambio” a singolo o a doppio rapporto?

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La maggior parte delle auto elettriche in circolazione è priva di un normale cambio (automatico o manuale) come tutti noi oggi lo conosciamo, o meglio si avvalgono semplicemente di un solo rapporto fisso con il quale accelerare da 0 km/h fino a raggiungere la velocità massima e da qui mantenerla. Ma vi siete mai chiesti come mai? La risposta è quanto mai semplice e risiede tutta nelle particolari caratteristiche che un motore elettrico ha. I motori elettrici, infatti, oltre a essere compatti, leggeri e prestazionali sono caratterizzati da un elevatissimo numero di giri, da un grosso quantitativo di coppia fin dai regimi più bassi e da una elevatissima efficienza su un ampissimo range di funzionamento. Per questo motivo vengono associati di solito ad un “cambio” a un solo rapporto fisso che gli permette tanto di accelerare con estrema prontezza da fermo quanto di raggiungere il valore di velocità massimo prefissato in fase di progetto. Insomma una semplicità meccanica niente male che permette oltremodo di contenere i pesi delle componenti elettro-meccaniche, di ridurre la complessità dell’intero powetrain, di abbattere i costi in fase di progettazione e sviluppo e, infine, di abbassare ulteriormente le perdite di coppia e potenza all’interno della trasmissione a causa dei minori attriti meccanici interni.

Stanno iniziando però a prendere piede, anche se nel motorsport esistono già da qualche stagione, le prime soluzioni dove al motore elettrico vengono affiancati almeno due rapporti: il primo con il quale ottenere la massima accelerazione possibile e il secondo con il quale raggiungere la velocità massima. Soluzioni sicuramente più costose, complesse e pesanti che, a fronte di un maggior lavoro di sviluppo ingegneristico, puntano già a offrire minori perdite e attriti interni e quindi maggiori prestazioni finali. Potendo, infatti, contare su due diversi rapporti, il powertrain non dovrà più essere progettato per compensare al meglio la massima accelerazione con la massima velocità raggiungibile ma potrà fin da subito lasciare al primo rapporto il compito di accelerare quanto prima la vettura per poi permettere al secondo rapporto di allungare fino a raggiungere una velocità massima superiore. Nello stesso tempo la doppia rapporta tura permetterebbe di scegliere se privilegiare una maggiore autonomia o sfruttare al massimo l’incremento prestazionale.

Ma quindi quale delle due soluzioni è ad oggi la migliore? Nessuna delle due o meglio tutto dipende da cosa si cerca. Chiaro è che se si cerca più l’efficienza e non si ha bisogno di chissà quale velocità massima – ad oggi la maggior parte delle vetture elettriche comuni non supera i 160 km/h – allora la soluzione con un solo rapporto risulta ad oggi quella migliore per i minori costi di realizzazione, il minore peso e i minori attriti meccanici. Se, invece, si cerca più la performance e si ha bisogno tanto di un maggiore spunto quanto e soprattutto di una superiore velocità massima allora si deve per forza ricorrere a un cambio a due rapporti con il primo declinato alle partenze da fermo e alle accelerazioni e il secondo votato al raggiungimento della velocità massima. Va comunque ribadito che il motore elettrico, proprio per le caratteristiche intrinseche, non necessita ne di un secondo rapporto ne tanto meno di una frizione per scollegare motore e trasmissione quando si è fermi o per agevolare la fase di ripartenza da velocità nulle.

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