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Com’è fatto il cambio di un'auto elettrica?

10.3.2020
Com’è fatto il cambio di un'auto elettrica?

Le peculiarità del motore elettrico rendono superfluo l'utilizzo di una trasmissione tradizionale. Ecco perché il cambio della nuova Volkswagen ID.3 ha un solo rapporto, compatto ed estremamente silenzioso.

Con la ID.31 Volkswagen entra in una nuova era, quella dell’e-mobility. Le caratteristiche tipiche del suo motore elettrico - l'unità APP310, poco ingombrante ma decisamente potente - rendono superfluo l'utilizzo delle trasmissioni tradizionali. La coppia motrice è abbondante ed è disponibile in modo istantaneo: per questo un cambio monomarcia risulta adatto in ogni situazione di guida. La sua struttura è estremamente compatta, visto il numero ridotto di ingranaggi.

Il cambio è costruito da Volkswagen Group Components nell'impianto di Kassel, ed è parte integrante del powertrain progettato per i veicoli elettrici basati sulla piattaforma MEB.

A che cosa serve il cambio?

La trazione, cioè la forza che permette il movimento, e la velocità di un'auto  dipendono direttamente dalla velocità di rotazione del motore che a sua volta è collegata alla forza che quest'ultimo è in grado di esprimere.

Velocità e forza trasmessa alle ruote possono variare, ma mentre nei motori termici la coppia cresce all'aumentare dei giri, nei motori elettrici la coppia massima è subito disponibile e rimane praticamente sempre costante, indipendentemente dalla velocità raggiunta. Nelle auto tradizionali i rapporti della trasmissione servono a sfruttare al meglio le finestre di utilizzo del propulsore. Nelle auto elettriche, semplicemente, non sono necessari.

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Coppia e potenza

La Volkswagen ID.3 ha un cambio monomarcia a due fasi. Quando è necessario fare retromarcia, la direzione di rotazione del motore è semplicemente invertita attraverso un comando impartito dal controllo elettronico di bordo. Per raggiungere la potenza massima di 150 kW, il motore elettrico deve girare velocemente e per raggiungere un alto livello di coppia, il rapporto di trasmissione è di 10:1.

Inoltre, per rendere la scatola del cambio più compatta, si utilizzano due ruote dentate più piccole anziché una grande. Il risultato è che il motore elettrico della ID.3 fornisce 310 Nm di coppia costanti lungo un ampio spettro di giri. La velocità massima di 160 km/h è raggiunta a un regime di rotazione pari a 16.000 giri al minuto.

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Il suono del silenzio

Poiché il motore elettrico è intrinsecamente molto silenzioso, è importante che il veicolo sia ben insonorizzato: anche il rumore più piccolo viene subito percepito. Anche i componenti del cambio devono quindi essere costruiti con grande precisione, per assicurare che non causino emissioni sonore fastidiose. Per questo, alla fine della linea produttiva, non si verificano solamente gli indicatori di efficienza del motore, ma anche il livello di rumore generato.

Tutti i powertrain dei veicoli elettrici basati sulla piattaforma MEB e destinati al mercato europeo e a quello nordamericano sono prodotti nello stabilimento di Kassel, mentre altri componenti vengono realizzati a Salzgitter, Poznań e Hannover.

1 Vettura non ancora in vendita

Fonte: Volkswagen AG