Benvenuti a una piccola lezione di tecnica sul funzionamento di un motore elettrico. All’interno del blog troverete altre guide per orientarvi in maniera indicativa sui vari passaggi che contribuiscono a comporre l’intera architettura, in questo appuntamento spazio al focus sul tema della coppia in riferimento alle auto elettriche.
Uno dei vantaggi dati dalla trazione elettrica, infatti, è quella di avere una coppia molto alta ai bassi regimi, permettendo dunque un migliore scatto da fermo. Chi vive nelle grandi città, dove tendenzialmente le auto a trazione elettrica proliferano, saprà riconoscere all’istante le vetture a pila, proprio perché ai semafori mettono in mostra uno scatto bruciante. Facciamo però un passo indietro: che cos’è la coppia motore? Come funziona nel caso specifico di un’auto elettrica? Tutte le risposte nei prossimi paragrafi. Buona lettura!
Coppia Motore Elettrico: cos’è
Se pensavate di scampare il “pippone” teorico siete cascati male: il concetto di coppia motore è infatti legato a doppio filo con i principi della fisica e in particolare della dinamica. Le definizioni sui manuali o sulle enciclopedie sono alquanto universali: la coppia motore è una forza. I più tecnici preferiscono la dizione “momento meccanico” per significare l’insieme di forze che vengono esercitate attraverso una leva. La presenza di una leva presuppone una rotazione, in questo caso dell’albero motore (o “albero di trasmissione”), e la sua intensità stabilisce la potenza del motore stesso: si può quindi dire che coppia e potenza siano due grandezze direttamente proporzionali.
La sua unità di misura è il Nm (leggi “newton-metro” e dunque da un punto di vista fisico la coppia è un “lavoro”) e la coppia motore rappresenta solo una delle sue tante declinazioni (ci sono ad esempio “coppia minima”, “coppia nominale”, “coppia massima”). La coppia va quindi a esprimere la brillantezza del motore, mentre la potenza esprime quantitativamente la brillantezza del motore. Ancora, la coppia ci dice in quale regime il nostro motore funziona al massimo delle sue possibilità, al contrario la potenza ci dice fin dove il motore può spingersi (in termini pratici il riferimento è la velocità massima). Non è quindi difficile capire che la coppia ha una dimensione prevalente, poiché è l’espressione del funzionamento ai bassi e medi regimi, ossia quelli che utilizziamo nella stragrande maggioranza dei nostri spostamenti. Una classica situazione in cui il guidatore ha bisogno di avere a disposizione tutta la coppia è durante un sorpasso.
Coppia Motore Elettrico: come funziona
Lo strumento principale che testimonia l’efficienza della coppia motore è il contagiri posizionato all’interno del cruscotto. Come dice il nome, esso mostra la forza con cui l’albero ruota: tanto più la lancetta sale, tanto più coppia verrà garantita alla nostra auto. Il contachilometri è invece lo specchio della potenza. Quando cambiamo marcia, infatti, significa che la coppia si è esaurita e abbiamo bisogno di nuova energia per andare ancora più veloce.
Il ruolo della trasmissione è dunque centrale nel gestire i flussi di coppia e potenza. Intervenendo su di esso, in maniera manuale oppure in automatico, variamo la quantità di coppia da trasferire alle ruote scegliendo di conseguenza se privilegiare il comfort (coppia bassa e marcia alta) oppure lo sprint (coppia alta e marcia bassa). Peccato che le auto elettriche non dispongano di trasmissione, salvo alcuni casi eccezionali quale quello della Porsche Taycan.
Il suo compito è assolto dal riduttore che si occupa di gestire la velocità dell’albero motore e contemporaneamente di mantenere costante la potenza (in realtà una piccola dose viene sempre dissipata). In breve, la coppia che proviene dal motore viene modificata dal riduttore mentre questo trasferisce energia meccanica alle ruote.
Come abbiamo detto in presentazione, la coppia motore per le auto elettriche è subito disponibile dalla partenza. Ma il vero vantaggio rispetto alla controparte termica è dato dall’elasticità nell’erogazione, che consente un forte risparmio in termini di consumi. La coppia va esaurendosi nel momento in cui la potenza massima viene raggiunta (sempre con un’analogia sul termico immaginate il momento in cui la lancetta del contagiri non sale più), oltre a questa soglia la potenza rimane costante anche affondando il piede a tavoletta sull’acceleratore.
Anche nelle auto elettriche esiste comunque la possibilità di decidere manualmente il comportamento dinamico della vettura. Mettendo (o selezionando) la modalità di guida più sportiva avrò tutta la coppia e la potenza immediatamente disponibili, mentre invece scegliendo una modalità di guida più attenta ai consumi avrò un’erogazione più fluida e corposa.