1 giorno fa
1
Dalle sportive elettriche alla possibile diffusione su scala più ampia: cosa cambia con i motori a flusso assiale e perché interessano ai costruttori
Sono generalmente tre i temi che ciclicamente ricorrono quando si parla di auto elettriche: batterie, ricarica e autonomia. Si parla meno di motori, eppure il progresso avanza anche su questo fronte. Accanto ai classici motori a flusso radiale si stanno facendo largo i motori a flusso assiale, soprattutto nelle elettriche ad alte prestazioni. Mercedes ha annunciato di recente di aver avviato la produzione in serie del nuovo motore a flusso assiale destinato alla nuova AMG GT Coupé 4 nello stabilimento di Berlino-Marienfelde, fondato nel lontano 1902, mentre la cinese Pangoo Power presentava quasi nelle stesse ore il suo nuovo motore a flusso assiale con una densità di potenza particolarmente elevata. Ma cos’è un motore a flusso assiale, e in cosa si differenzia rispetto a quello radiale?
POTENTI E COMPATTI
—
In un’auto elettrica il motore converte l’energia elettrica accumulata nelle batterie nell’energia meccanica che è necessaria per avanzare, per mettere in rotazione le ruote. In un comune motore a flusso radiale il campo magnetico va dal centro (asse di rotazione) verso l’esterno (raggio), in uno a flusso assiale invece si sviluppa lungo l’asse di rotazione dell’albero motore. La differenza principale, insomma, sta nella direzione del flusso magnetico. Sembra poco, ma questo può garantire ai motori a flusso assiale una maggiore densità di potenza e di coppia, quindi possono essere più compatti e leggeri a parità di prestazioni, oppure più potenti a parità di ingombro. Pangoo avrebbe raggiunto nel suo motore una densità di potenza di oltre 25 kW/kg, mentre un omologo a flusso radiale arriva intorno ai 3-5 kW/kg. In teoria, prendendo il dato alla lettera e semplificando al massimo, per sviluppare 250 kW, cioè circa 340 Cv, basterebbe un motore da 10 kg, nel secondo ne occorrerebbe uno tra i 50 e gli 80 kg. Peso ridotto e dimensioni compatte aprono nuovi scenari per i progettisti, consentendo loro di sistemare un motore vicino alle (o addirittura nelle) ruote, liberando così spazio per batterie, abitacolo o altre componenti. In questo modo si usano meglio gli spazi a disposizione e si riduce anche il peso della vettura, a tutto vantaggio della guidabilità e dell'autonomia.
COMPLESSITÀ
—
Perché allora i motori a flusso assiale non hanno trovato impiego prima sulle auto elettriche? Semplice: è complicato costruirli. A frenarne l’espansione, insomma, sono state le difficoltà tecnologiche, che gli investimenti in ricerca e sviluppo stanno via via superando. La casa di Stoccarda spiega che per produrre il motore a flusso assiale della AMG GT Coupé 4 sono necessarie 98 fasi di lavorazione, con 65 processi che Mercedes utilizza per la prima volta e 35 processi che sono inediti a livello mondiale. Le tecnologie sviluppate per questo processo hanno portato a oltre 30 domande di brevetto. Durante l’assemblaggio agiscono forze magnetiche fino a 9 kN, pari cioè a circa 900 kg. E sono richiesti livelli di precisione superiori rispetto ai motori tradizionali: lo statore, uno dei due componenti principali di ogni motore elettrico, deve essere centrato con una tolleranza inferiore al decimo di millimetro. Se lo sviluppo industriale abbasserà complessità e relativi costi, il flusso assiale potrebbe uscire dalla nicchia delle sportive e diventare una delle soluzioni più interessanti per rendere i powertrain elettrici più compatti, leggeri e flessibili.
English (US) ·