L’auto elettrica solleva molti interrogativi, sia presso gli automobilisti sia fra i professionisti. Questi ultimi si chiedono, per esempio: cosa accadrà quando i motori avranno al loro interno soltanto il rotore e i cuscinetti che lo sostengono? Quale tipo di usura (e quindi di quanti ricambi necessiterà e a quali intervalli) avrà una trasmissione senza frizione e che avrà un solo rapporto nella maggior parte dei casi? Domande giustificate che meritano un approfondimento, anche perché la questione non è così lineare. Andiamo con ordine e vediamo di confrontare una meccanica tradizionale con una elettrica.
Freniamo col filo
Anticipiamo subito il fatto che sospensioni e freni non sperimenteranno grossi cambiamenti: continueremo a vedere infatti il classico assetto con dischi più materiale d’attrito. È facile pensare che le pompe per il vuoto dei servofreni classici (già diffuse nelle auto diesel) spariranno, sostituite da servofreni elettrici ma questa non è una grossa novità: la fascinosa Alfa Romeo Giulia, per esempio, ha di serie il sistema Continental MK C1 che non prevede la pompa per il vuoto né il classico “padellone” che raccoglie la depressione del collettore di aspirazione. La messa in pressione del circuito avviene con una pompa elettrica mentre un ‘simulatore’ restituisce il giusto feeling al piede del pilota tramite il classico pedale. Si diffonderà sicuramente il brake by wire, del quale Brembo è un portabandiera, e questo cambierà radicalmente le pinze e tutto l’impianto, che avrà cavi elettrici al posto delle tubazioni. Vediamo la parte che più solletica appassionati e operatori: il motore, la versione elettrica del quale è totalmente diversa rispetto a quella a scoppio che conosciamo da decenni.
Più cuscinetti che pistoni
Il motore in sé è di una semplicità estrema (attenzione, semplice non è sinonimo di facile), comprendendo 3 o 4 organi in movimento. Si stratta infatti, considerando i cuscinetti come una singola parte mobile, di 2 o 3 cuscinetti che supportano il rotore nello statore (quest’ultimo è la parte fissa del motore, che contiene anche gli avvolgimenti di pilotaggio) e del rotore stesso. Il riduttore a rapporto fisso contiene da 8 a 10 parti in movimento, contando anche i cuscinetti. Se si usa un treno di ingranaggi epicicloidale le parti in movimento aumentano ma il loro numero rimane lontano da quello richiesto in un cambio convenzionale. Una trazione integrale a doppio motore porterà ad un raddoppio di questi componenti ma si tratta di valori comunque bassi mentre applicazioni speciali potrebbero comportare riduttori a 2 rapporti la cui complessità rimane comunque ben minore rispetto ai multimarcia dei motori convenzionali. Possiamo esemplificare dicendo che un’elettrica con un motore ha circa 30 – 40 parti mobili, che salgono a 50 – 60 per la variante a trazione integrale. Se i motori sono 2 una EV a trazione integrale avrà circa 60 – 70 parti mobili. Un 6 marce manuale, per contro, ha 2 alberi, 12 ingranaggi per la marcia avanti più un paio, con relativi alberini, per la retromarcia, i sincronizzatori, gli alberini di selezione dei rapporti, le relative ‘forchette’ e la leva di comando. Ad essi vanno aggiunte tutte le parti della frizione, che potrebbero salire molto in presenza di volano bimassa; ovviamente vanno considerati anche il relativo pedali e i sistemi di azionamento, a cavo o idraulici che siano.
Servizi per l’elettrico
I cambi automatici sono ancor più complicati mentre differenziale, semiassi, giunti e sospensioni sono paragonabili fra auto convenzionali e quelle elettriche, così come l’impianto di climatizzazione, che vedrà sempre di più compressori elettrici a 48 volt anche fra le auto classiche. Il vero exploit delle parti in movimento arriva nei motori a scoppio. Un semplice 4 cilindri a 16 valvole ha 4 pistoni, 4 bielle, un albero motore con relative bronzine, 16 valvole, 16 o 32 molle, 16 piattelli, 2 alberi a camme con le relative ruote di comando ed eventualmente 8 o 16 punterie a rullo o a dito, a volte corredate dai pistoncini del recupero automatico del gioco. Considerando tutte le tenute per i vari alberi, le pompe dell’acqua e dell’olio e relativi ingranaggi/cinghie/catene di comando,il motorino di avviamento, l’alternatore e un eventuale turbocompressore si arriva, per farla breve, a centinaia di parti mobili che possono diventare un migliaio per motori plurifrazionati ad alte prestazioni. È appena il caso di dire che all’appello delle elettriche mancano i ‘servizi’: motori elettrici così potenti devono avere il raffreddamento a liquido, a volte separato per motori, inverter di potenza che pilota i motori (la frequenza è legata al regime di rotazione e l’intensità di corrente alla coppia) e batterie. Tesla, per esempio, raffredda sia il rotore sia lo statore, introducendo quindi alcune tenute rotanti, non banali dato che i motori elettrici girano allegramente a 10/18 mila giri/minuto. Per ogni sistema di raffreddamento è necessaria una pompa, cosa che può aggiungere 20 – 30 parti in movimento per ogni automobile. Alla fine il totale nel caso peggiore potrebbe oscillare fra le 80/90 parti mobili per una trazione semplice e le 90/100 per una 4WD a 2 motori.
Situazione in movimento
Lo scenario sembra quindi a più fasi: l’aftermarket è destinato a lavorare di più con i veicoli ibridi, che aggiungono ad un powetrain convenzionale una sezione elettrica. Sarà importante quindi aumentare le competenze in questo settore, a partire dalla formazione per agire sugli impianti ad alta tensione (ne abbiamo parlato a proposito dell’invasione elettrica ma rallentata prevista da Schaeffler) e sui componenti: negli inverter, per esempio, ci sono speciali transistor MOS-FET capaci di reggere 1.200 volt. Quando, e se, le elettriche si diffonderanno massicciamente, le necessità manutentive si ridurranno parecchio, spostandosi verso l’elettrotecnica e l’elettronica e imponendo quindi un significativo sforzo per adeguarsi alle nuove competenze richieste. Non dobbiamo poi soltanto pensare ai pezzi che mancano ma anche a quelli nuovi: connettori per il cavo di ricarica, cavi ad alta tensione con relativi terminali, il caricabatterie, l’inverter a 12 volt (ed eventualmente a 48 volt) per le utenze e, perché no, i caricabatterie domestici. Anche il modello di business potrebbe cambiare: da considerare, ad esempio, il bazar elettrico ed i ricambisti che potrebbero diventare provider.
Nicodemo Angì
