Cos’è la coppia?
La coppia è un concetto fondamentale in fisica e ingegneria. Rappresenta la forza rotazionale applicata a un oggetto. Nel contesto dei veicoli, la coppia è ciò che consente alle ruote di girare e spingere l’auto in avanti.
Coppia tradizionale contro coppia elettrica
1. Motori a combustione interna (ICE):
– Le auto tradizionali con motori a combustione interna generano coppia attraverso un processo complesso, che comprende la combustione del carburante, pistoni e un albero motore.
– L’erogazione della coppia nei veicoli ICE varia a seconda delle diverse velocità del motore (RPM). La coppia di picco solitamente si verifica a intervalli RPM specifici.
– I conducenti avvertono un ritardo tra la pressione del pedale dell’acceleratore e la sensazione che l’auto acceleri, a causa della dipendenza della coppia dai giri al minuto.
2. Motori elettrici:
– Le auto elettriche (EV) utilizzano motori elettrici (solitamente motori sincroni a magneti permanenti o motori a induzione).
– Questi motori forniscono una coppia istantanea (instant torque) da fermo, indipendentemente dai giri al minuto.
Questo è il motivo:
I motori elettrici hanno una curva di coppia piatta, il che significa che possono erogare la coppia massima da fermo fino a una parte significativa del loro intervallo di velocità operativa. Questa caratteristica contrasta con i motori a combustione interna, che richiedono RPM più elevati per raggiungere la coppia massima. Di conseguenza, i veicoli elettrici possono accelerare rapidamente e senza intoppi da fermo senza dover aumentare la velocità del motore, offrendo un’esperienza di guida più immediata e reattiva. Questa erogazione di coppia costante contribuisce anche a prestazioni migliori in varie condizioni di guida, rendendo i motori elettrici altamente efficienti e versatili per l’uso automobilistico.
Questa erogazione immediata della coppia si traduce in un’accelerazione rapida e in un’esperienza di guida emozionante.
Fattori che contribuiscono alla coppia istantanea
Trasmissione diretta: i motori elettrici si collegano direttamente alle ruote senza trasmissione o cambio di marcia. Questa trasmissione diretta assicura un trasferimento di potenza efficiente e riduce al minimo le perdite di energia.
Nessun ritardo: poiché non c’è bisogno di cicli di combustione o collegamenti meccanici, i veicoli elettrici eliminano il ritardo associato ai motori tradizionali. Premi il pedale e il motore risponde all’istante.
Elevata densità di coppia: i motori elettrici possono essere progettati con elevata densità di coppia. Le loro dimensioni compatte consentono ai produttori di posizionarli in modo intelligente all’interno del veicolo, migliorando la distribuzione del peso.
Frenata rigenerativa: anche durante la decelerazione, i motori elettrici contribuiscono alla coppia istantanea. La frenata rigenerativa converte l’energia cinetica in elettricità, migliorando ulteriormente l’efficienza.
Vantaggi della coppia istantanea nella vita reale
Guida in città: la coppia istantanea è vantaggiosa nella guida in città. I veicoli elettrici sfrecciano nel traffico, rendendo più fluide le situazioni di stop-and-go.
Drag race: Le auto elettriche dominano drag race per la loro accelerazione immediata. La Ludicrous Mode della Tesla è un esempio.
Traino e fuoristrada: i camion e i SUV elettrici eccellono nel traino e negli scenari fuoristrada. La capacità di erogare coppia istantaneamente aiuta a conquistare terreni difficili.
La coppia istantanea è uno degli aspetti più entusiasmanti delle auto elettriche. Trasforma l’esperienza di guida, facendo sembrare i veicoli elettrici dei razzi su ruote. Con l’evoluzione della tecnologia, possiamo aspettarci cifre di coppia ancora più impressionanti e innovazioni nella mobilità elettrica.
Sfide
Controllo della trazione: la gestione della coppia istantanea richiede sistemi di controllo della trazione sofisticati per impedire lo slittamento delle ruote.
Limitazioni della batteria: mantenere una coppia elevata per periodi prolungati scarica più velocemente la batteria.
Alcune auto elettriche con coppia elevata
Le auto elettriche hanno fatto passi da gigante nelle prestazioni di coppia e diversi modelli si distinguono per la loro potenza impressionante. Ecco alcuni esempi:
Tesla Model S Plaid:
– Coppia: 1.050 lb-ft (1.420 Nm).
– Accelerazione: da 0 a 100 km/h in soli 1,98 secondi.
– Autonomia: circa 390 miglia (627 chilometri, WLTP).
– Notevole per la sua Ludicrous Mode e l’accelerazione vertiginosa.
Lotus Evija:
– Coppia: 1.257 lb-ft (1.704 Nm).
– Accelerazione: da 0 a 100 km/h in meno di 3 secondi.
– Autonomia di guida: stimata in circa 250 miglia (400 chilometri, WLTP).
– Un’hypercar di produzione limitata dal design sorprendente.
Lucid Air Sapphire:
– Coppia: 1.430 lb-ft (1.939 Nm).
– Accelerazione: rapida da 0 a 100 km/h.
– Autonomia di guida: oltre 500 miglia (800 chilometri).
– Noto per i suoi interni lussuosi e la tecnologia all’avanguardia.
Pininfarina Battista:
– Coppia: 1.726 lb-ft (2.340 Nm).
– Accelerazione: da 0 a 100 km/h in meno di 2 secondi.
– Autonomia di guida: circa 280 miglia (450 chilometri, WLTP).
– Una hyper GT elettrica dal sapore italiano.
Rimac Nevera:
– Coppia: 1.741 lb-ft (2.360 Nm).
– Accelerazione: incredibilmente rapida.
– Autonomia di guida: circa 340 miglia (550 chilometri).
– Un’hypercar elettrica croata che ridefinisce le prestazioni.
Queste auto elettriche mettono in mostra le incredibili capacità di coppia raggiungibili con i sistemi di trasmissione elettrici, rendendole molto esaltanti da guidare!
In che modo la coppia istantanea influisce sull’autonomia di guida delle auto elettriche?
La coppia istantanea ha un impatto significativo sull’autonomia di guida delle auto elettriche (EV) in diversi modi:
- Accelerazione e consumo energetico: La coppia istantanea consente ai veicoli elettrici di accelerare rapidamente, offrendo un’esperienza di guida rapida e fluida. Tuttavia, un’accelerazione aggressiva consuma più energia, il che può ridurre l’autonomia di guida complessiva dell’auto. Questo perché l’elevata richiesta di potenza dalla batteria durante l’accelerazione rapida aumenta il consumo di energia.
- Comportamento alla guida: I conducenti che sfruttano frequentemente la coppia istantanea per partenze rapide e guida ad alta velocità esauriranno la batteria più velocemente rispetto a coloro che guidano in modo più conservativo. Pertanto, l’autonomia di un EV può variare notevolmente a seconda delle abitudini di guida.
- Frenata rigenerativa: Mentre la coppia istantanea può ridurre l’autonomia attraverso un elevato consumo di energia durante l’accelerazione, i veicoli elettrici possono recuperare parzialmente energia tramite frenata rigenerativa. Questo sistema converte parte dell’energia cinetica in energia elettrica durante la decelerazione e la frenata, il che aiuta ad estendere l’autonomia di viaggio.
- Efficienza a diverse velocità: I veicoli elettrici sono in genere più efficienti a velocità inferiori e durante la guida in città con fermate e ripartenze, grazie all’efficacia della frenata rigenerativa e alla minore resistenza aerodinamica. La coppia istantanea è vantaggiosa in questi scenari, ma la guida costante ad alta velocità (dove la frenata rigenerativa è meno frequente) può portare a un esaurimento più rapido della batteria.
- Sistemi di gestione delle batterie: I moderni EV sono dotati di sofisticati sistemi di gestione della batteria che ottimizzano l’utilizzo e la distribuzione dell’energia. Questi sistemi aiutano a mitigare gli impatti negativi della coppia istantanea regolando la potenza in uscita e gestendo le condizioni termiche per mantenere l’efficienza e prolungare la durata della batteria.
In sintesi, mentre la coppia istantanea offre un’esperienza di guida impressionante e piacevole, può avere un impatto negativo sull’autonomia di viaggio se non gestita con attenzione. Pratiche di guida efficienti, insieme a tecnologie EV avanzate, possono aiutare a bilanciare i vantaggi della coppia istantanea con la necessità di massimizzare l’autonomia di guida.
