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Motori elettrici, svettano i “sincroni” ma utilizzano le Terre Rare. Dualismo fra PSM e ASM, chi privilegia i costi chi le prestazioni

di Nicola Desiderio
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In attesa che i motori elettrici a flusso assiale diventino realtà consolidata, a dominare sono quelli cilindrici a flusso radiale che si stanno evolvendo costantemente per essere più leggeri, potenti ed efficienti e soprattutto meno costosi. I più diffusi sulle automobili sono quelli sincroni a magneti permanenti o PSM (Permanent Syncronous Motor) seguiti dagli asincroni (ASM, Asyncronous Motor). I primi sono detti così perché le variazioni del campo magnetico che dà origine al moto hanno la stessa velocità del rotore. È quello più efficiente e che offre le prestazioni migliori, ma utilizza magneti per i quali sono necessarie terre rare come neodimio, disprosio, praseodimio e terbio, assai costose da ricavare. Eliminarle o almeno ridurle è il sogno di tutti i progettisti che prestano grande attenzione al sistema di raffreddamento poiché temperature troppo elevate diminuiscono le prestazioni e possono compromettere la salute dei magneti. Gli ASM invece utilizzano solo rame e sono detti asincroni perché le variazioni del campo magnetico generato dallo statore sono superiori rispetto al campo magnetico che viene indotto sul rotore. Per questo sono detti anche a induzione o eccitazione.

Sono più economici e robusti e non offrono resistenza passiva, per questo sono utilizzati su vetture bimotore a trazione integrale che hanno l’unità di trazione principale al retrotreno. C’è anche un via di mezzo costituita dagli EESM (Electrically Excited Synchronous Motor) o motori sincroni a eccitazione elettrica detti anche a rotore avvolto perché, al posto dei magneti, utilizzano avvolgimenti di rame, oppure a eccitazione separata perché il campo magnetico sincrono viene creato attraverso l’immissione di due correnti separate. Li utilizzano BMW, Renault e Nissan. Per migliorare i motori elettrici i tecnici stanno lavorando su lubrificazione, raffreddamento, orientamento e stabilizzazione dei campi magnetici e degli avvolgimenti e persino le resistenze aerodinamiche interne cercando al contempo ridurre l’utilizzo dei materiali o utilizzandone di nuovi. Ad esempio, i motori montati sulla Ferrari F80 e l’Elettrica sono derivati dalla monoposto di Formula 1 e dalla 499P che ha vinto le ultime tre edizioni della 24 Ore di Le Mans e hanno il cestello in carbonio per essere più leggeri e raggiungere i 30.000 giri/min contro i circa 16-20.000 giri/min della maggior parte delle auto elettriche.

Segno che i tecnici considerano gli alti regimi di rotazione un parametro fondamentale come per i motori a pistoni ed il futuro non è rappresentato soltanto dai motori a disco a basso regime di rotazione, utilizzati al momento a supporto di motori a scoppio e con funzione di stabilizzazione dinamica sulle ruote anteriori. Anche i costruttori cinesi stanno perseguendo gli stessi obiettivi al fine di aumentare le prestazioni, la densità di potenza e l’efficienza a tutte le andature senza ricorrere al cambio. Fanno 30.000 giri/min i 4 motori da 555 kW – 2.220 kW complessivi ovvero oltre 3.000 cv – della YangWang U9 Extreme, l’auto più veloce al mondo con i suoi 496,22 km/h e Xiaomi ha già annunciato un’unità da 35.000 giri/minuto. La Hyundai ha messo a punto motori a 6 o 9 fasi suddividendo in due o tre le consuete 3 fasi della corrente, in modo da offrire prestazioni superiori e più costanti, e in molti stanno studiando motori a doppio rotore come Tesla e DeepDrive, una società tedesca partecipata da BMW, Volkswagen e Continental che promette per il 2028 motori più efficienti del 20-30%. Insomma, nonostante i motori elettrici abbiano già efficienze di oltre il 90%, c’è ancora molto da fare.

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lunedì 22 dicembre 2025 - Ultimo aggiornamento: 10:04 | © RIPRODUZIONE RISERVATA