Ingranaggi

I veicoli elettrici (EVs) utilizzano vari tipi di ingranaggi nelle loro unità di trasmissione per soddisfare requisiti specifici di progettazione e prestazioni. Ecco alcuni tipi comuni di ingranaggi utilizzati nelle unità di trasmissione degli EVs:

Cambio a rapporto singolo

Molti EVs utilizzano un cambio a rapporto singolo, noto anche come trasmissione diretta o trasmissione a rapporto fisso. Questo tipo di cambio presenta un unico rapporto di trasmissione, tipicamente con una riduzione dal motore elettrico alle ruote. I cambi a rapporto singolo sono semplici, leggeri e compatti, rendendoli ideali per EVs di piccole dimensioni o progettati per la guida urbana, dove non è necessario un ampio intervallo di rapporti.

Cambio a più rapporti

Alcuni EVs, in particolare veicoli ad alte prestazioni o di maggiori dimensioni come la Porsche Taycan e l’Audi e-tron GT, utilizzano cambi a più rapporti simili a quelli dei veicoli con motore a combustione interna (ICE). Questi cambi dispongono di più rapporti di trasmissione, consentendo al motore elettrico di operare a efficienza ottimale su un più ampio intervallo di velocità e carichi. I cambi a più rapporti possono offrire un'accelerazione migliorata, una velocità massima superiore e prestazioni complessive migliori, specialmente in condizioni di guida variabili.

Riduttore

In molti EVs viene utilizzato un riduttore per abbassare la velocità del motore elettrico e aumentare la coppia erogata alle ruote. I riduttori abbinano l’elevata velocità di rotazione del motore elettrico alla velocità di rotazione inferiore richiesta dalle ruote per un funzionamento efficiente. Questi riduttori solitamente consistono in uno o più stadi di ingranaggi che riducono la velocità del motore aumentando la coppia, permettendo all’EV di raggiungere elevati livelli di coppia per un’accelerazione rapida e prestazioni migliorate.

Differenziale

Un differenziale consente alle ruote di un EV di ruotare a velocità diverse durante le curve, trasmettendo comunque potenza dal motore elettrico alle ruote. I differenziali distribuiscono la potenza in modo uniforme tra le ruote, garantendo una guida fluida e controllata nelle curve. Sono comunemente utilizzati negli EVs a trazione integrale (AWD) o a quattro ruote motrici (4WD).

Differenziale a slittamento limitato (LSD)

Alcuni EVs utilizzano un differenziale a slittamento limitato, che offre migliore trazione e maneggevolezza bloccando parzialmente il differenziale per evitare slittamenti eccessivi delle ruote. I differenziali a slittamento limitato sono particolarmente utili in condizioni di guida difficili, come superfici scivolose o fuoristrada, dove mantenere trazione e stabilità è importante.

Vale la pena notare che alcuni EVs, in particolare quelli con cambi a rapporto singolo o sistemi a trasmissione diretta, non utilizzano ingranaggi tradizionali. Invece, si affidano ad elettronica di potenza sofisticata e algoritmi di controllo motore per trasmettere la coppia e la potenza necessarie alle ruote senza la necessità di ingranaggi fisici. Il tipo specifico di cambio utilizzato in un’unità di trasmissione dell’EV dipende da fattori quali dimensioni del veicolo, requisiti di prestazioni, condizioni di guida e considerazioni progettuali.

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