La semplicità della piattaforma elettrica contro la complessità di quella ibrida e termica

La nostra due giorni al Salone dell’Auto di Ginevra ci ha anche permesso di fare un confronto tra quello che si nasconde sotto al telaio delle auto, in particolare ci siamo soffermati sui powertrain (il gruppo di componenti in un veicolo che generano potenza e la trasmettono alla superficie stradale come motore, trasmissione e così via) messi a nudo dai costruttori.

A Ginevra infatti, alcuni produttori impegnati nel lancio o riproposizione di modelli nuovi o rinnovati con powertrain ibrido (Toyota per la nuova serie della Prius, Hyundai per la nuova Ioniq, Mitsubishi per la eX Concept) hanno tenuto a esporre telaio e sistemi di propulsione messi a nudo per illustrare il funzionamento e la complessità tecnologica di questi veicoli.

Le soluzioni ibride messe a nudo mostrano tutta la complessità tipica del motore termico

Abbiamo immaginato che lo scopo principale fosse il padroneggiare un livello di sofisticazione tecnologica superiore a quello dei normali modelli termici. Hyundai per esempio, accanto al telaio con powertrain della Ioniq elettrica, ha anche voluto esporre il gruppo propulsore ibrido con tanto di finestrelle trasparenti per ammirare i meccanismi interni e in particolare il cambio a doppia frizione (volendosi distinguere, come abbiamo visto, da rotismi epicicloidali e cambi continui).

Toyota dal canto suo nel nuovo powertrain Prius evidenziava ad esempio il nuovo sistema di recupero dei gas di scarico, che sarebbe fra le soluzioni che hanno permesso di raggiungere il 40% di efficienza termodinamica.

Eppure a noi questi sfoggi di tecnologia, dietro i quali c’è un’indubbia quantità di lavoro ingegneristico da levarsi il cappello, hanno fatto l’effetto esattamente opposto a quello cui probabilmente puntavano i costruttori in oggetto.

Su tutti prevale la semplicità del powertrain elettrico di Tesla

E questo perché prima di vedere questi oggetti di complessità indubbiamente affascinante, avevamo visitato lo stand Tesla, e anche qui era esposto un telaio+powertrain: solo che lì a stupire il visitatore era l’assoluta semplicità.

Un motore all’avantreno, un altro al retrotreno che a malapena si vede (praticamente integrato nello spessore del telaio), la batteria nel pianale in mezzo e il minimo sindacale di differenziali e ingranaggi. Pochi pezzi=pochi errori (e poche possibilità di guasto). Telaio liscio, forme semplici, spazio e linearità totali.

A vederlo, così semplice e spoglio, addirittura sembra quasi che il sistema di propulsione manchi, e invece guardando meglio si vede c’è. Si ha anche la netta sensazione che sia decisamente più facile e più economico produrre (e anche riparare) il telaio+powertrain della Tesla rispetto a qualsiasi soluzione ibrida e probabilmente anche rispetto a una classica soluzione termica.
Eppure la Tesla (nella versione D con doppio motore) ha anche la trazione integrale, che gli altri telai visti non hanno.

Anche la piattaforma elettrica di Hyundai appare però “meno pulita”

È interessante notare che nonostante il telaio-powertrain esposto da Hyundai fosse quello della versione elettrica, comunque appariva palesemente meno “pulito” e meno lineare di quello Tesla.

Forse una conseguenza del fatto che per la Ioniq si è messa a punto una piattaforma adatta a tre tipi diversi di powertrain e non pensata esclusivamente per l’elettrico.

Le aggiunte e la crescita di complessità sui motori termici

Pensiamo per un momento al trend tipico della tecnologia nel campo dei motori termici: c’erano una volta gli aspirati. Poi per elevare la potenza (e rendere accettabile quella dei diesel) si è aggiunto un turbocompressore.

Poi per migliorare l’efficienza termodinamica si è aggiunto un intercooler. Per migliorare il tempo di risposta del turbo si è aggiunto un sistema a geometria variabile, oppure si è aggiunta una seconda turbina più piccola, o se ne è prevista una per bancata. Per gestire in sicurezza dei transitori a massime prestazioni si è aggiunta una valvola waste gate.

Poi per rendere accettabili le emissioni si è aggiunto un catalizzatore a tre vie con sonda lambda e di conseguenza l’iniezione elettronica. Qualcuno ha aggiunto un sistema di ricircolo dei gas esausti, con valvola di regolazione EGR. Poi per ridurre ulteriormente le emissioni, alcuni hanno aggiunto dei sistemi di iniezione di additivo.

Nel frattempo per ottenere la trazione integrale si sono aggiunti un albero di trasmissione e un paio di differenziali extra, uno dei quali spesso con giunto viscoso, naturalmente a controllo elettronico. E così via in quasi tutti i comparti, in cui a fronte di un problema si aggiungono pezzi (complessi e costosi). Finora all’industria dell’auto è andato bene così.

La semplicità dell’elettrico, anche a più motori, un vantaggio indubbio

Insomma, mentre la termica va verso una complicazione sempre maggiore, l’elettrica è semplificazione (e “softwarizzazione”) a tutto tondo.

Consideriamo infatti un’elettrica: già oggi sono in vendita modelli con un motore all’avantreno e uno al retrotreno, il che richiede ancora, ovviamente, due differenziali, ma non quello centrale, e non mancano concept con un motore per ruota (come la Quantino con 4 motori da 20 kW l’uno, giusto per stare in tema di Ginevra 2016), che eliminano anche i differenziali anteriore e posteriore.

Che i motori siano 2 o 4, in entrambi i casi c’è già, intrinsecamente, la trazione integrale. E non servono differenziali centrali con giunti viscosi: per mettere in relazione avantreno e retrotreno basta un software.

Nè servono alberi di trasmissione e relativo tunnel che sottrae spazio in cabina: basta un cavo elettrico che fa tutte le curve che servono e che si fa passare dove si vuole. Non serve la frizione, non serve un cambio di velocità: si occupa di tutto il sistema elettronico di pilotaggio del motore. I sistemi antiparticolato ovviamente non servono e non ci sono.

Se c’è un messaggio che il visitatore attento si porta a casa dopo avere visto Tesla e gli altri che si danno battaglia nel mercato delle ibride, secondo noi è questo: forse le ibride, o addirittura le ibride plug-in, sono un compromesso tecnicamente complicato ma ancora necessario per le condizioni infrastrutturali di oggi e la tecnologia e i costi delle batterie, però il futuro vero è fatto di semplicità. Il futuro è l’elettrico.