Come funzionano le auto elettriche?

27 Lug , 2018  

Il boom delle auto elettriche sembra inarrestabile e il motivo è la rivoluzionaria tecnologia che sta alla base di questi motori a zero emissioni. Scopriamo come funzionano le auto elettriche, cose le distingue dalle altre vetture e in che modo si possono ricaricare.

Le auto elettriche sono il futuro della mobilità su quattro ruote e a scommetterci sono tutte le maggiori case automobilistiche, che ogni anno investono miliardi nello sviluppo di motori a batteria sempre più performanti.

Amiche dell’ambiente e silenziose, le auto con motore elettrico sono sempre più apprezzate dagli automobilisti. Vediamo insieme quali sono le loro caratteristiche, che cosa le distingue dalle altre auto e come si caricano.

La tecnologia elettrica messa a confronto con quella tradizionale

Il meglio del motore elettrico e a combustione in una sola auto

Tutto quello che devi sapere sulla tecnologia elettrica applicata alle auto

4 modi per ricaricare la batteria dell’auto elettrica


Che differenze ci sono con le altre auto

Le auto elettriche promettono di rivoluzionare il modo di intendere l’automobile e probabilmente lo stanno già facendo. La principale differenza con le altre auto è l’alimentazione: i motori a batteria non hanno bisogno di carburante, ma necessitano solo di essere ricaricate presso le apposite colonnine per la ricarica, sempre più diffuse in città.

L’uso di energia elettrica al posto del carburante, comporta il superamento del motore a combustione interna, che inquina e nel confronto con le auto elettriche, è molto più rumoroso.

Uno dei vantaggi dell’auto elettrica è quello di non produrre emissioni di CO2. Questi motori green, se diffusi su larga scala, potrebbero liberare le nostre città dall’inquinamento atmosferico e acustico.

Una rivoluzione di questo tipo potrebbe avere un grande impatto sulla nostra salute e sulla qualità dell’aria che respiriamo ogni giorno. I veicoli elettrici sono silenziosi rispetto a quelli tradizionali e potrebbero ridurre il tipico trambusto del traffico cittadino, dando sollievo anche alle nostre orecchie.

L’emergenza smog che periodicamente affligge le grandi città italiane, con i veicoli a batteria potrebbe trovare una valida soluzione. Scomparirebbe, ad esempio, la necessità di ricorrere al traffico a targhe alterne o alle limitazioni alla circolazione, soprattutto nel centro cittadino.

Le auto elettriche attualmente possono circolare senza alcuna limitazione, anche nelle zone a traffico limitato e nei centri storici. Non devono fermarsi neanche in caso di una limitazione del traffico dovuto ai livelli di smog nell’aria.

Le prestazioni dei veicoli elettrici soddisfano anche le aspettative degli automobilisti più esigenti. I veicoli elettrici sono scattanti perché l’energia è spinta direttamente alle ruote e non deve passare attraverso delle reazioni chimiche, come per i veicoli a combustione.

L’autonomia delle vetture elettriche molto spesso non è paragonabile a quella delle altre auto, ma lo sviluppo costante di questa tecnologia si sta concentrando proprio su questo aspetto. Alcuni modelli garantiscono un’autonomia di ben 400 chilometri, ma questa soglia è destinata a salire.

Il prezzo delle vetture elettriche è in linea con quello degli altri veicoli e parte da 25.000€ circa. I costi per ricaricare la batteria al litio sono invece difficili da stimare, ma Enel e gli altri operatori che forniscono energia elettrica stanno lavorando alla creazione di offerte in grado di incentivare gli automobilisti che vogliono puntare sull’elettrico.

La manutenzione ordinaria e straordinaria è indispensabile anche i motori a zero emissioni, ma per prendersi cura dei motori elettrici si spende meno rispetto ai motori a combustione. Il risparmio, inoltre, è assicurato anche dai diversi incentivi previsti a livello statale e regionale.

Come funziona un’auto ibrida

La tecnologia che sta alla base del motore elettrico è ancora giovane e in fase di costante miglioramento. Molti clienti non hanno ancora piena fiducia nelle vetture elettriche e preferiscono orientarsi verso le auto ibride.

La vettura ibrida è dotata di un motore elettrico e un motore a combustione, che può essere alimentato a diesel o benzina. Sono questi i modelli che vanno per la maggiore, perché riescono a sfruttare il meglio di entrambe le tecnologie.

Il vantaggio di queste auto è la capacità dei due motori di lavorare in sinergia tra loro. L’energia sprigionata dal motore tradizionale viene usata per caricare la batteria e il lavoro del motore elettrico permette di ridurre i consumi di carburante.

Nell’auto ibrida non è necessario ricaricare la batteria con una presa di corrente, perché la carica avviene durante la marcia, grazie ad un generatore che utilizza l’energia del motore a combustione.

Il funzionamento dei veicoli ibridi prevede anche una seconda modalità per ricaricare le batterie: l’energia sprigionata durante la frenata viene infatti sfruttata per alimentare il motore elettrico.

La preoccupazione principale degli automobilisti che si avvicinano all’elettrico è proprio la durata della batteria e quindi la necessità di andare alla ricerca dei punti di ricarica. I tempi di ricarica, inoltre, sono abbastanza lunghi e spesso sono necessarie diverse ore per fare il pieno di energia.

Con le automobili ibride, il conducente deve solo recarsi periodicamente presso le tradizionali stazioni di servizio per acquistare il carburante e questa operazione richiede solo pochi minuti.

La maggior parte dei veicoli ibridi è alimentato a benzina, mentre i modelli con motore diesel sono ancora pochi. Questa seconda soluzione richiede un investimento maggiore per l’acquisto della vettura, ma il propulsore assicura una maggiore potenza e anche i chilometri di percorrenza aumentano.

Come funziona un’auto elettrica

Chi si mette alla guida di un’auto elettrica rimane piacevolmente sorpreso dalla fluidità della marcia e dalla silenziosità del motore. Inoltre l’accelerazione è lineare e non c’è la frizione. Per apprezzare meglio la tecnologia di questi motori a zero emissioni, vale la pena capire un po’ meglio il loro funzionamento.

Il cuore del motore elettrico è senza dubbio la batteria, che può essere ricaricata con diverse modalità. È sufficiente una normale presa domestica, ma in alternativa si possono usare dei dispositivi di ricarica certificati da installare a casa oppure i punti di ricarica pubblici, che garantiscono una maggiore velocità di ricarica.

Uno dei componenti più importanti del motore elettrico è il dispositivo inverter, che trasforma la corrente continua in corrente alternata, per poi inviarla al motore.

I motori elettrici garantiscono la massima efficienza del propulsore, che sfiora il 90%, contro il 40% dei motori a combustione di ultima generazione. Questo risultato è possibile grazie alla riduzione degli attriti interni al motore e a sofisticati accorgimenti che permettono di ridurre al minimo la dissipazione di energia.

In queste condizioni si riesce ad ottenere il massimo dal motore, che è più efficiente perché consuma meno energia, aumenta l’autonomia del veicolo e migliora anche le performance su tutte le strade, sia quelle urbane che extraurbane.

I risultati raggiunti a livello tecnologico sono il frutto di anni di ricerca e sviluppo da parte delle imprese costruttrici, che hanno investito in questa innovazione a zero impatto ambientale.

Le case automobilistiche impegnate nella produzione di auto elettriche ogni anno presentano le proprie innovazioni al Salone di Ginevra: da Tesla ai produttori delle utilitarie, si muovono tutti nella stessa direzione, per garantire agli automobilisti motori efficienti, alimentati da energia pulita e semplici da usare.

Le vetture elettriche si guidano come le vetture tradizionali. Basta mettere in moto il veicolo, inserire la marcia e partire schiacciando sull’acceleratore. Il funzionamento è quindi semplice e non richiede particolari accorgimenti.

Come si caricano le auto elettriche

Sebbene le batterie dei veicoli elettrici si possano ricaricare anche attraverso una comune presa domestica, non è questa la modalità consigliata dalle case automobilistiche. Affinché il processo di ricarica sia sicuro al 100% e non danneggi il pacco batterie, è preferibile usare un circuito PWM (Pulse Width Modulation).

Il circuito PWM è un sistema che permette la comunicazione tra la stazione di ricarica e il veicolo ed è il metodo di ricarica consigliato dalle case produttrici.

In totale si possono distinguere ben 4 modalità di ricarica:

  • Ricarica attraverso la presa domestica senza PWM: come abbiamo visto non è il metodo più sicuro, ma si può utilizzare occasionalmente quando la carica della batteria si sta per esaurire;
  • Ricarica attraverso Control Box domestico o aziendale, dotato di PWM: in questo caso si usa il cavo di alimentazione del Control Box e si possono utilizzare sia le prese domestiche che quelle industriali, monofase o trifase;
  • Ricarica attraverso le colonnine pubbliche: è l’unica modalità possibile quando ci si muove in ambienti pubblici e la sicurezza è garantita dal sistema PWM. La ricarica può essere lenta o veloce, a seconda che sia disponibile la corrente a 230V oppure a 400V;
  • Ricarica in corrente continua FAST DC: è senza dubbio il metodo più rapido e permette di completare la carica in corrente continua in alcuni minuti.

 

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