A tal riguardo, è interessante notare come la diffusione della tecnologia Full Electric abbia modificato diversi aspetti della progettazione automobilistica.
Il passaggio da un motore termico tradizionale a un sistema basato interamente sulla propulsione elettrica non comporta soltanto la sostituzione di un componente: la presenza della batteria di trazione, dei motori elettrici e dei relativi sistemi di controllo ha necessariamente portato a ripensare la disposizione di alcuni elementi, con effetti sull’architettura, sul comportamento dinamico e sull’efficienza della vettura.
Batteria, distribuzione delle masse e progettazione degli spazi
Nelle auto elettriche la batteria di trazione è uno degli elementi centrali della progettazione. Il suo peso e la sua collocazione devono essere considerati insieme alle altre componenti della vettura, anche per ottenere una distribuzione delle masse coerente con il comportamento dinamico desiderato.
La batteria viene generalmente collocata nella parte inferiore della vettura, sotto il pianale. Questa soluzione consente di mantenere le masse in una posizione favorevole rispetto al baricentro e lascia maggiore libertà nella disposizione degli altri componenti.
L’assenza di alcuni elementi tipici di una motorizzazione tradizionale, come il serbatoio del carburante, il sistema di scarico e il tradizionale tunnel di trasmissione, offre inoltre nuove possibilità nella progettazione degli spazi della vettura.
Questi elementi contribuiscono a definire un’architettura della vettura che tenga conto delle caratteristiche specifiche della propulsione elettrica.
Motori elettrici e gestione della trazione
Un’altra differenza riguarda il modo in cui viene gestita la trasmissione della potenza. Un veicolo Full Electric può utilizzare uno o più motori elettrici e, nelle configurazioni a trazione integrale con un motore per asse, la distribuzione della coppia può essere controllata elettronicamente tra avantreno e retrotreno.
In questo tipo di soluzione non è necessario un collegamento meccanico tradizionale tra i due assi. La coppia erogata dai singoli motori può essere regolata in funzione delle condizioni di guida, permettendo al sistema di intervenire rapidamente sulla trazione e sul comportamento della vettura.
Aerodinamica ed efficienza
L’efficienza energetica è un altro elemento importante nella progettazione di una vettura elettrica. La resistenza aerodinamica diventa progressivamente più rilevante all’aumentare della velocità e richiede energia per essere contrastata; per questo la forma della carrozzeria, la superficie frontale e la gestione dei flussi d’aria assumono un ruolo importante.
Il tema riguarda in particolare i SUV, caratterizzati generalmente da una maggiore altezza e da una sezione frontale più ampia rispetto a una berlina. La progettazione deve quindi trovare un equilibrio tra spazio disponibile, caratteristiche estetiche, esigenze aerodinamiche ed efficienza energetica.
Lexus RZ, un esempio di progettazione Full Electric
Lexus RZ offre un esempio di come le caratteristiche della propulsione Full Electric possano tradursi concretamente nella progettazione di un SUV. La gamma comprende configurazioni a trazione anteriore e integrale; nelle versioni AWD (All-Wheel Drive), il sistema DIRECT4 gestisce elettronicamente la distribuzione della coppia tra i due assi attraverso i motori elettrici.
RZ mostra quindi in modo chiaro come batteria, motori elettrici ed elettronica di controllo possano essere progettati come parti di un’unica architettura, con effetti sulla gestione della trazione e sul comportamento della vettura.