La Tesla non ha bisogno di presentazioni. In questa trattazione dove di solito esaminiamo i migliori motori del panorama automobilistico mondiale, vogliamo parlare della power unit che alimenta le uniche vetture al mondo di livello premium full elettrico. Per farlo dobbiamo parlare di comparto propulsivo nel suo complesso e non di motore nel senso stretto del termine. Partendo da un concetto più ampio, la Tesla ha lavorato sviluppando un telaio di alluminio per l’integrazione delle batterie limitando il peso in più che comportano. Volendo fare una premessa, una vettura elettrica è assimilabile ad un computer portatile, solo che scorrazza per le strada con le ruote. Cosi come nei notebook, l’autonomia richiede una gestione accurata dei sistemi che usano le batterie. La Tesla usa un monitoraggio continuo delle celle ai polimeri di litio-ioni che utilizzano cobalto per una potenza di 85 kWh. Continuando con il paragone la batteria del computer portatile tra i migliori del mercato può contare su 85 Wh. Fatti due rapidi calcoli è come se una Telsa avesse un pacco batterie di 1000 notebook per la Model S. La Tesla inoltre ha creato un particolare software per lo scarico e la ricarica delle batterie divise in moduli da elementi indipendenti.
I 540 kg di batterie poste nel pianale abbassano il centro di gravità dell’auto rendendo il comportamento simile ad una delle sportive più apprezzate dagli appassionati, la Toyota 86 ovviamente fatti i dovuti distinguo di dimensioni e masse totali delle Model S. La potenza ha un valore di 700 CV fornita da due motori, 224 CV davanti e 476 CV al posteriore. Il sistema è stato separato per avere una distribuzione dei pesi 48/52, per un comportamento dinamico e piacevole. Tra i due motori non ci sono elementi meccanici di collegamento, entrambi i motori sono semplicemente sincronizzati e controllati dall’elettronica di bordo, per ottimizzare gli ingombri sono montati in posizione trasversale tra le ruote. La coppia massima è superiore alla potenza con un valore di 930 Nm. Con queste caratteristiche le prestazioni sono di assoluta eccellenza per la Tesla Model S P85D. Nel dettaglio un motore elettrico consiste in un rotore che ruota in una gabbia. Nella fattispecie la Tesla Model S P85D utilizza due motori asincroni trifase con quattro poli. Questo tipo di motore asincrono è parte di un brevetto dello scienziato che da il nome alla società Nikola Tesla. Usare questo tipo di motore è una scelta quasi obbligata per l’azienda pionieristica che produce l’unica gamma di veicoli solo elettrici. Un motore elettrico è tecnicamente molto semplice rispetto ad un motore a combustione anche rispetto ai più moderni ed efficienti. La velocità del motore è controllata da pochi circuiti elettrici e sistemi elettronici per gestire l’enorme potenza. Sul Modello S, il motore si trova su un lato del differenziale collegato al sistema di conversione con un generatore di frequenza per avere un segnale elettrico stabile nel motore.
Per entrare nel dettaglio sul funzionamento del motore, bisogna lasciare il campo della meccanica per entrare in quello dell’elettricità. Un motore asincrono, noto anche come ad induzione, è un motore elettrico a corrente alternata senza collegamento tra elemento statore ed elemento rotore. Il termine asincrono viene dalla velocità di rotazione del rotore che non è esattamente determinata dalla frequenza delle correnti che attraversano lo statore. Questo tipo di motore viene usato di solito per mezzi di trasporto tipo, metro, treni, navi propulsione, ed appunto auto elettriche. Viene usato anche per fini industriali come macchine utensili. Questo tipo di motore ha una resa che va dal 85 e 98%, senza necessità di usare un sistema di raffreddamento o di un sistema di lubrificazione complesso. Un motore elettrico è molto compatto rispetto ad un motore termico della stessa potenza, in più non ha vibrazioni ne rumore. Per limitare la coppia molto elevata necessita di un sistema di riduzione. Il vantaggio di questo motore sta nel fatto di essere montato di presa diretta con il differenziale, che nel caso della Model S ha un rapporto di riduzione di 9.73 a 1 .
La perdita di rendimento è minima proprio per l’assenza di organi di collegamento meccanico. Un sistema che rappresenta la quinta essenza della semplicità. Il problema più grande che ne limita la diffusione nonostante tutti i pregi detti, è rappresentato dalla capacità delle batterie e dalla loro ricarica veloce. Tesla dopo un primo blocco batterie di 60 kWh a distanza di pochi anni già si è passati ad un valore di 85 kWh. Le batterie hanno una temperatura di utilizzo ottimale tra 15 e 25 ° C. I tecnici Tesla usano un sistema di controllo della temperatura che garantisce l’efficienza del pacco batterie sia nei mercati dove il c’è clima torrido che molto freddo. Resta il problema dei tempi di ricarica. Ad oggi il vantaggio enorme dei carburanti fossili sta nel fatto che l’utilizzatore si ferma alla stazione di servizio per poi ripartire con pieno per molti km dopo pochi minuti. Senza contare che le stazioni di servizio ad oggi sono diffuse quasi capillarmente. La Tesla ad oggi nella migliore delle ipotesi impiega 20 minuti per ricaricare il solo il 50% di batteria per un autonomia di 270 km.
In ogni caso vanno usate le stazioni di ricarica messe appunto da Tesla, se si usa una normale presa da 220 Volt e 13 A necessitano almeno 36h per una ricarica completa partendo da zero. Tempo che si riduce a 9 ore con una presa trifase di tipo industriale fino a 4h 30′ di ricarica a seconda della corrente residua nelle batterie. La Tesla fornisce un caricatore per convertire la corrente a 400 volt trifase 32 a per limitare il problema. Ma delle tipologie di caricamento e della loro evoluzione necessita una trattazione specifica. Per coloro che si lamentano della mancanza di rumore, allora possiamo dire che non ha senso. La tecnologia elettrica ha il vantaggio nel silenzio, per essere avvistata nei centri cittadini ci sono sistemi di sicurezza sia sonori che visivi che usano le aziende anche per i muletti elettrici. Per chi sente la nostalgia del motore nell’abitacolo, non c’è modo di risolvere il problema. Gli altoparlanti interni alla vettura che sparano varie tracce sonore, per soddisfare il cliente non hanno senso. Se il cliente vuole sentire un motore endotermico ha semplicemente sbagliato prodotto, e non è ancora pronto per il futuro della mobilità sostenibile.
Daniele Amore
Capisco che l’elettrico non sia il vostro pane quotidiano… 🙂 Correggiamo però le cose + evidenti:
“se si usa una normale presa da 220 Volt e 13 A”
Io in casa ho le comunissime prese 230V per 16A
Tempo che si riduce a 9 ore con una presa da 2400 volt trifase con 4 1/2H di ricarica.
A parte che non riesco a tradurre “4 1/2H”
Prese da 2400Volt non esistono.
Esistono però 2 prese da 400V (trifase)
Ringrazio Mauro per la precisazione, i dati di ricarica sono stati presi dalle cartelle per le specifiche della Tesla, ed abbiamo commesso un errore nella trascrizione. In effetti si tratta di presa industriale da 400V trifase, e la dicitura 4, 1/2H deriva da un modo americano di dare l’indicazione non corretta per svista. Grazie per i suggerimenti
Daniele Amore
ne ho avuta una di fianco al semaforo a Milano,effettivamente ha un’accelerazione fantastica!!!per la colonna sonora che manca si può optare per registare un bel V8 americano…
Il problema è….ha senso avere un V8 registrato?….Il silenzio dell’elettrico significa abbracciare una nuova filosofia, avere i vantaggi di una tecnologia conservando retaggi emotivi del passato, è una sorta di piccolo rimpianto.
Non fa rumore:
Ho una piccola auto elettrica (purtroppo non una tesla)
Non mi mancano il rumore od il cambio o le file dal benzinaio.
Anzi!!
E’ bellissimo sfrecciare a… 90km/h (io devo accontentarmi) e sentire solo il rumore dell’aria.
Bell’articolo, ma suggerirei di rivedere la forma perché da un lato si percepisce che molte parti sono state tradotte forse con “ausilii informatici” e dall’altro ci sono parecchi refusi e frasi con sintassi zoppicante 🙂
Grazie, per l’apprezzamento. In effetti non è facile tradurre sezioni tecniche da cartelle, soprattutto, quando le notizie su questo tipo di motore vanno preso da lingue diverse tra Inglese, francese, e soprattutto tedesco per poi unirle, comunque tentando per quanto possibile di avere una trattazione semplice e fluida. In ogni caso miglioreremo.
Esattamente il concetto che si voleva esprimere.
la mia era una battuta se si fosse sentita la mancanza del motore endotermico,e comunque in auto uno sente la musica tendenzialmente quindi poco cambia a livello acustico elettrico o no,se invece non si accende lo stereo beh non c’è il “romantico” fruscio dell’aria ma piuttosto il fastidioso rumore dei pneumatici
Complimenti per l’articolo. La mia domanda riguarda il presunto non rummore della tesla. Mi chiedo e vi chiedo quante persone hanno fatto caso all’insonorizzazione delle auto moderne che mi sanno di auto elettriche,sia come rummorosita interna che esterna. E quanti realmente andrebbero a lavorare con un v8 americano senza silenziatori. Meditate
Risposta a Ferdinando
Hai ragione! il motorino smarmittato piace ai ragazzini! al limite a qualcuno piace fare il cretino il sabato sera.
Chi può permetterselo cerca automobili silenziose e senza cambio.
E’ per questo che chi ha provato auto elettriche (anche molto più economiche della Tesla) se ne innamora.
Un mio amico ha venduto un Pejout 206 2000cc per passare ad una Ion.
Il mio consiglio è di non provare le auto elettriche se non potete permettervele.
(valutare i costi ma anche esigenze di ricarica)
In effetti quello della ricarica rapida è ancora il problema. Una questione più che tecnica anche politica
A Ferdinando, pur con tutti gli accorgimenti attuali una vettura a motore endotermico è comunque molto più rumorosa ed in ogni caso, i pannelli e i vari accorgimenti per ottenere un alto livello di insonorizzazione sono peso e materiali “inutili” aggiunti al prodotto. La vettura elettrica raggiunge migliori risultati a livello di rumorosità con minore utilizzo di risorse.
Esattamente per questo che non ha senso prendere in giro il conducente con finti rumori arrivati dallo stereo…Luigi
@shadow28 : ricarica rapida
Il problema della ricarica rapida c’é ed è tecnico e psicologico (oltre che politico)
La ricarica rapida è
1. deleteria per le batterie: Il tempo ottimale di ricarica per avere lunga vita è di alcune ore.
2. Deleteria e costosa per la fornitura elettrica: una piccola utilitaria elettrica ha batterie da 15-20kWh; per ricaricare 1 automobile in mezzora occorrono 30kW
La tesla monta pacchi da 60-95kWh: servono 200kW Potenze di questo tipo richiedono infrastrutture notevoli. Non puoi avere tanta potenza senza una linea di media tensione vicino.
3. Ognuno la mattina vorrebbe partire carico e quindi ognuno alla sera vorrebbe avere una colonnina a cui allacciare la propria auto. Mettiamo una colonnina per ogni E.V. Venduto?
Ma il problema è anche psicologico!!
La gente normale (che non ha provato seriamente a viaggiare elettrico) si ostina a voler a voler ragionare con l’energia elettrica come fosse energia liquida.
L’energia elettrica ha il vantaggio di una notevole capillarità (arriva ovunque) ed è molto più sicura.
Ostinarsi a voler ricaricare presso un area di servizio è una cavolata.
Io ad esempio uso l’auto per meno di 1 ora al giorno; non voglio perdere tempo all’area di servizio, voglio sfruttare le rimanenti 23h
Non mi serve quindi una ricarica rapida, ma banali prese 230V come quelle che vengono offerte negli aeroporti per ricaricare il portatile o lo smatphon
Oltrettutto è da veri cretini non sfruttare questi veicoli per livellare il carico di rete.
Nell’arco delle 8 ore lavorative ricaricherei il triplo dell’energia che consumo giornalmente.
Intelligenza vorrebbe che io mi collegassi ad una presa “a bassa priorità” che mi fornisca energia solo nelle ore di maggior disponiblità (sole, vento)
Tuttavia per la ricarica (anche lenta) dei veicoli sono state varate norme che vietano di ricaricare nel modo semplice, impongono sicurezze assurde ed assurdamente costose (costose per ciclomotori e piccole utilitarie) che hanno senso solo per la ricarica delle supercar.
Così ho percorso oltre 60’000km ricaricando solo nel mio garage.
I miei complimenti Vac se hai una vettura elettrica come la Tesla Model s, anzi ti inviterei a metterti in contatto con la redazione per un saggio su strada del modello in questione. Per il resto siamo sulla stessa linea su tutte le considerazioni. Il problema è che non c’è volontà di porre rimedio, ne dal punto di vista tecnico ne politico. La Tesla ha messo appunto delle stazioni di ricarica da essa stessa brevettate, ovvio che prevedere una stazione di ricarica ad ogni quartiere della città è impossibile per il costruttore americano senza l’appoggio del governo locale. Ma basterebbe semplicemente che le zone di parcheggio prevedessero una minima percentuale di posti auto riservati alle vetture con alimentazione elettrica con erogazione della corrente a consumo così è possibile avere carica sia quando si fa shopping, ma anche quando si è al lavoro nelle ore in cui la macchina è ferma. Basterebbe che le aziende quando consentono di parcheggiare ai dipendenti mettessero a disposizione le loro fonti elettriche. Il problema psicologico potrebbe andare a scemare. Per il rumore, esistono sistemi sonori come quelli dei muletti aziendali, il navigatore può integrarsi con questi sistemi per segnalare se ci sono ostacoli da avvisare.
@Shadow28
Emm Il mio veicolo ha 4 ruote come la Tesla… Per il resto è molto diverso! (Purtroppo)
Se interessa posso parlare della mia esperienza elettrica (non sono solo rose ma sono davvero tante cose)
Ma parlare della mia auto (fuori produzione da circa 10 anni) è inutile.
P.S. Non ho mai neppure rischiato di investire pedoni.
Solo in area pedonale si cammina senza guardare (fidandosi delle orecchie)
Solo in area pedonale mi è capitato di abbassare il finestrino e chiedere “permesso”
x Domande:
tassinari[punto]mauro[chiocciola]gmail[punto]com
Grazie della segnalazione Vac
Salve a tutti, sono prossimo ad affrontare l’esame di maturità.
Studiando elettrotecnica, mi piacerebbe presentare la Tesla Model S alla tesi, ma (oltre al funzionamento del m.a.t.) non riesco nè a trovare lo stretto contatto fra tutti i reparti dell’auto, nè un immagine o una raccolta di immagini che possano mostrarmi come, dove sono stati collegati i vari componenti e possibilmente anche il tipo di materiale utilizzato per il mat per limitare le perdite per isteresi e la sua permeabilità magnetica.
Spero di non chiedere troppo, se avete tempo e voglia riferitemi su giovakarahoxha@gmail.com
Grazie per l’attenzione!
non sono riuscito a sapere quanti sono i volt dell’impianto elettrico, poi mi chiedo se tutti sanno che dietro una presa elettrica c’è una centrale (nel migliore dei casi) a motore diesel, un litro di gasolio produce 10 kwh/l, il rendimento del ciclo diesel è del 30% ma la trasformazione di energia da calore ad elettricità ha una caduta dovuta al rendimento; non conosco i dati esatti, ma almeno un 20% credo che lo perda e poi un ulteriore (pochissimo) 20% del motore elettrico; come si fa a dire che tutti i km percorsi da auto elettriche non hanno prodotto CO2? E’ un grande falso e non solo ideologico, grazie a tutti, Beppe.
@Beppe
Lei nella vita di cosa si occupa?
Immagino che nel suo lavoro sia bravo e competente, lasci fare agli altri cio che non le compete
Anzi, diciamo ciò di cui non ha minimamente idea.
Il gasolio in italia viene usato solo in isole elettricamente isolate e dai gruppi elettrogeni di emergenza, quelli che servono a tenere su gli ospedali in caso di blackout.
Quanto il resto del suo commento…. Non ne azzecca una, neppure lontanamente.
Provi a mettere dei punti interrogativi e cancellare accuse di “grande falso” e forse otterrà delle risposte.
Non dimentichi: chiedendo si è ignoranti per qualche minuto, sparando cavolate si resta ignoranti per sempre.