Perché le auto elettriche non hanno il cambio? Sarebbe inutile/controproducente?

Le auto con motore a combustione interna esprimono la massima coppia in una ristretta gamma di giri nei quali inquina anche meno, di solito per un buon diesel tra i 2000 e 2500 rpm, infatti se cerchi di partire in prima con il motore al minimo si ferma, e quando sei a 4000 rpm fa solo rumore ma non accelera più come prima, quindi hanno inventato il cambio. Oggi molti veicoli hanno sei marce e se guidi bene puoi fare economia, ma il rendimento del motore a combustione non raggiunge il 40% e il cambio più il differenziale il cui rendimento potrebbe essere di poco superiore a 0,9 assorbono altra energia, la disperdono in attriti residui per ben che siano fatte le dentature e gli accoppiamenti.

I motori elettrici che vengono installati nelle auto elettriche hanno la coppia massima a velocità zero, cioè partendo da fermi, e la mantengono fino al loro limite, quindi, capisci che riesce a fare tutto da solo, inoltre il motore elettrico può anche essere fatto ruotare al contrario, per farlo è usuale introdurre una leva che va sistemata al posto di quella del cambio.

L’unico problema nelle auto elettriche è il costo della batteria a causa delle quali si deve fare un pò di economia altrove e con un solo motore elettrico è necessario un differenziale preceduto da un riduttore epicicloidale che a questo punto è l’unico organo meccanico che assorbe un pò d’energia, rendimento circa 0,95.

Con le attuali tecnologie di controllo dei motori e coppia alle ruote, la soluzione tecnicamente ottimale sono 4 motori elettrici gestiti individualmente, sarebbero di taglia più piccola, in caso di ricambi costerebbero meno, si ha una vettura a due o quattro ruote motrici controllate perfettamente in ogni condizione di marcia, con il massimo rendimento.

Con le auto elettriche abbiamo visto che non serve il cambio ma se hanno 4 motori eviti anche il differenziale, ottenendo spannometricamente un 10% in più di autonomia, una macchina più leggera, meno rumorosa, con meno parti soggette a guasti e si spera anche meno costosa.

Posto a 100 il potenziale energetico del carburante fossile, ne sfruttiamo al massimo un 30%÷35%, in un’auto elettrica a quattro motori si arriva al max a 88%÷92% che corrisponde al rendimento dei motori elettrici.

Sono anni che su youtube ci sono filmati di auto sportive tradizionali vs auto elettriche e le ultime sbeffeggiano sempre le stufe ad alta velocità. 🙂