Ho guidato un'auto elettrica coi motori montati nelle ruote

Normalmente, non ti aspetteresti di trovare un pickup elettrico Lordstown Endurance nelle zone rurali della Slovenia. A dire il vero non ti aspetteresti di vederlo da nessuna parte. Quindi è sembrato quasi un sogno guidare uno dei 70 esemplari sopravvissuti su una pista vicino al piccolo villaggio balcanico di Čeplje. 

Ma non ero lì per l'Endurance. Ero lì per la tecnologia che aveva a bordo. Quella di Elaphe Propulsion Technologies, un'azienda slovena che sviluppa motori elettrici integrati nelle ruote che possono fornire e regolare la coppia a ciascun pneumatico in modo completamente indipendente. Vediamo come funzionano.

I vantaggi dei motori nelle ruote

I motori nelle ruote non sono nuovi. Le prime auto elettriche di Ferdinand Porsche prodotte oltre un secolo fa li utilizzavano. Ma nell'era moderna, quasi tutti i costruttori automobilistici hanno optato per motori transaxle, dove la coppia viaggia attraverso un cambio a velocità singola, alcuni giunti e altrettanti semiassi prima di raggiungere le gomme. Questo accade anche nella maggior parte dei progetti a quattro motori. Integrando il motore direttamente nel mozzo, invece, si bypassano tutti i componenti appena citati, migliorando l'efficienza complessiva, il packaging e l'applicazione della coppia.

Lordstown Endurance

Foto di: Elaphe Propulsion Technologies

Senza l'accoppiamento meccanico di un cambio o di un albero di trasmissione, i motori nelle ruote riducono le perdite e possono rispondere agli input dell'acceleratore fino a 20 volte più velocemente di un sistema di trasmissione EV tradizionale. Questo apre la porta a un controllo di stabilità più avanzato, al torque vectoring e a comportamenti dinamici che semplicemente non sono possibili con i motori transaxle. 

L'autonomia migliora del 3%

E qui entra in gioco Elaphe Propulsion, azienda con sede a Lubiana che progetta sia i motori elettrici integrati nelle ruote sia il software che li supporta. Elaphe ha circa 60 dipendenti ed è guidata da un ex dirigente di Bosch. Ha fornito i quattro motori per i veicoli Rivian R1 Quad Launch Edition e ha consegnato motori ad altre startup automobilistiche, come Lightyear e Lordstown Motors.

Alla pista di prova di Vransko, Elaphe ha portato tre veicoli equipaggiati con il suo sistema di propulsione integrato nelle ruote: una Lordstown Endurance, una Mazda MX-30 e una Hyundai Ioniq 5. Per capire al meglio i vantaggi dei motori nelle ruote si dovrebbe partire da veicoli progettati per avere questo tipo di propulsione sin da subito, quindi si può parlare di una sorta di compromesso.  

Se l'auto fosse progettata per ospitare motori nelle ruote fin dall'inizio, Elaphe ritiene che potrebbe avere un tetto più basso del 5%, un coefficiente di trascinamento ottimizzato e un aumento significativo del volume interno. In teoria, ciò potrebbe tradursi in un guadagno di autonomia del 3% a velocità autostradali.

L'importante è restare leggeri

Va notato, tuttavia, che i motori nelle ruote richiedono anche alcuni compromessi. Mettere le unità nei mozzi significa che la loro massa è ora "non sospesa". Mentre il peso "sospeso" delle auto è supportato dalle sospensioni, e quindi facile da controllare, il peso non sospeso - compresi freni, pneumatici e motori - ha un grande effetto sulla maneggevolezza e sulla qualità di guida. I produttori che adotteranno questa soluzione dovranno tenerne conto. 

Ioniq 5 Derapata

Foto di: Elaphe Propulsion Technologies

Nelle Ioniq 5 e MX-30 che ho guidato, i vantaggi di packaging e aerodinamica non sono evidenti, perché come si è detto le auto sono state progettate per powertrain elettrici "tradizionali". Ma nel modo in cui si guidano le novità sono consistenti. Già guidando un'auto elettrica a trazione integrale si avverte una differenza di comportamento enorme rispetto a una vettura a quattro ruote motrici con motore a combustione interna. Cambia la rapidità di risposta nella distribuzione della coppia sulle singole ruote, cambia la libertà di ripartizione della potenza e la rapidità con cui il sistema reagisce ai comandi dell'elettronica. 

I motori elettrici nelle ruote affinano questa caratteristica e la portano a un livello completamente nuovo. Il vantaggio del sistema di propulsione di Elaphe è che ogni motore può essere controllato in modo indipendente. Se il sistema nota una ruota che perde trazione, può istantaneamente ridurre la coppia o addirittura fornire coppia negativa—ovvero frenata rigenerativa—solo a quella ruota. Elaphe afferma inoltre che i suoi motori nelle ruote possono avere un tempo di risposta fino a 20 volte maggiore rispetto ai sistemi di trasmissione elettrica tradizionali. 

La scarsa aderenza non fa paura

Nella guida quotidiana, il sistema di propulsione nelle ruote non darà sensazioni tanto diverse da oggi. Tuttavia, sarà avrà reazioni inedite su superfici bagnate e a bassa aderenza. Elaphe ha perfezionato il software sui suoi motori elettrici per garantire che lo slittamento delle ruote sia quasi impossibile da provocare, anche sulle superfici più scivolose. 

La pista del Centro Motorsport AMZS includeva un tracciato a bassa aderenza su cui enfatizzare il funzionamento del sistema di controllo del motore. In questa condizione, la metà sinistra dell'auto si trovava su asfalto ad alta aderenza, mentre il lato destro si trovava su una superficie di nylon bagnato. L'idea del test era semplice: si premeva a fondo l'acceleratore e si osservava come rispondeva il sistema di controllo della trazione. Ho fatto questo con la Hyundai Ioniq 5 da Elaphe. 

Ioniq 5

Foto di: Elaphe Propulsion Technologies

Senza un sofisticato algoritmo di controllo del motore in atto, l'auto dovrebbe deviare verso il lato che ha più trazione, con le ruote sull'altro lato che girano all'infinito. In una situazione di emergenza, questo potrebbe essere letale sulla strada. Non qui. Da fermo, ho premuto a fondo l'acceleratore e il sistema ha fatto una magia: non c'è stato alcun slittamento delle gomme. Avrei potuto anche togliere le mani dal volante e la Ioniq 5 avrebbe mantenuto la traiettoria. Ovviamente, il software di controllo ha gestito l'erogazione, ma l'auto è stata in grado di accelerare in modo relativamente rapido, considerando tutto. 

Magia in azione

Dove il sistema di propulsione di Elaphe eccelle veramente è nelle curve. Quando affronti un cambio di direzione c'è un fenomeno chiamato trasferimento di carico. La sospensione esterna viene compressa, la sospensione interna si estende e l'auto si inclina. I motori nelle ruote possono contrastare il fenomeno applicando più coppia alle ruote esterne. Così si possono avere velocità di percorrenza più elevate. 

Ioniq 5 Rotazione sul Posto

Ma puoi anche fare l'opposto: se fornisci più coppia alle ruote interne rispetto a quelle esterne, puoi contrastare il trasferimento di carico, creando un effetto anti-rollio. Pertanto, può mantenere l'auto più piatta in curva. In pista, ciò ha fornito una sensazione insolita. Tutto merito del software. Con la pressione di un tasto, i motori di Elaphe potevano funzionare in entrambi i modi. È come guidare due auto totalmente diverse. 

Coinvolgimento sonoro

Una caratteristica che manca agli EV è le vibrazioni meccaniche e "l'anima" dei pistoni che esplodono verso l'alto migliaia di volte al minuto. Alcuni preferiscono questo silenzio, ma altri sentono la mancanza di certi "scossoni". I motori elettrici nelle ruote possono effettivamente emettere suoni e vibrazioni che rendono le auto più "grezze". Fondamentalmente, un motore elettrico è un altoparlante. Consiste di magneti e una bobina con elettroni che fluiscono attraverso di essi. Per creare il suono, tutto ciò che devi fare è regolare la frequenza dell'inverter.

Elaphe afferma che questi suoni possono essere processati dal software di controllo del motore. La Ioniq 5 che ho guidato imitava il rumore di un motore a combustione interna, utilizzando le palette del cambio a rigenerazione sul volante per "cambiare" marcia. Era diversa dalla Ioniq 5 N, in quanto i suoni provenivano dall'esterno e le vibrazioni erano molto più intense. Dopo il mio giro veloce, uno degli ingegneri ha reindirizzato il segnale alla sorgente audio dell'infotainment, trasformando i motori stessi in altoparlanti giganti.

Ioniq 5 e MX-30

Foto di: Elaphe Propulsion Technologies

Ma questo non è solo per scopi di intrattenimento. Questa funzione potrebbe sostituire un altoparlante esterno per il sistema di avvertimento pedoni a basse velocità. Elaphe sostiene addirittura che si potrebbe eliminare del tutto il subwoofer e permettere alle ruote di gestire i bassi.  

Conclusione: il futuro della mobilità?

Sebbene sembri che stiamo raggiungendo il picco tecnologico di ciò che i veicoli elettrici sono in grado di fare, la tecnologia di Elaphe mi ha dimostrato che si può andare oltre. Possiamo avere più potenza, miglior uso degli spazi, maggiore precisione nel controllo della trazione e più modalità di personalizzazione della dinamica. 

Per raccogliere tutti questi benefici, però, è necessario che l'auto sia progettata da zero con i motori nelle ruote. Elaphe mira a posizionarsi come fornitore per i produttori automobilistici che possano essere interessati al suo sistema di propulsione. Tuttavia, non sarà adottato in massa, non in tempi brevi. I cicli di sviluppo del prodotto sono lunghi e le catene di fornitura vanno riviste; questa idea è così nuova, e così diversa dal modo in cui le auto hanno funzionato finora, che ci vorrà del tempo per prendere piede, se mai lo farà. 

Per materializzare completamente i benefici di efficienza del packaging, l'intero design dell'auto deve essere ripensato. Indipendentemente da ciò, i motori nelle ruote non solo migliorano l'esperienza di guida, ma possono trasformarla radicalmente. Questa piattaforma può permettere a una Ioniq 5 di passare da una vettura familiare a una forza formidabile in pista con un clic di un pulsante. Penso che abbiano scoperto qualcosa di interessante. 

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