L’elettrificazione dei componenti del motore

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Negli ultimi anni si sta assitendo all’elettrificazione dei componenti del motore, dopo la diffusione generale del servosterzo elettrico si assiste al proliferare di auto ibride di cui alcune portano con se, come nel caso della Prius III, la quasi completa eliminazione della cinghia dei servizi con la conseguente realizzazione di pompe, compressori e motori elettrici. Ciò, oltre ad ottimizzare tutti i componenti come vedremo succesivamente, permette di ridurre gli assorbimenti, semplificare il layout del vano motore e di avere un motore più compatto ed eventualmente corto se disposto longitudinalmente (pensate allo chassis Hainz per le Alfa e Maserati http://www.gruppohainz.it/tag/chassis-hainz/).
Insieme alla pompa dell’olio la pompa dell’acqua è uno dei sistemi per cui nella quasi totalità dei casi rimane vincolata al motore e quindi continua ad assorbire della potenza dal propulsore. Il dimensionamento della pompa non è funzione della sola richiesta di raffreddamento del motore fosse, ma dipende dal motore e, quindi dalla massima necessità di raffreddamento al regime di minimo e a carico minimo, imponendo, quindi, anche un radiatore e una ventola che possa raffreddare il motore anche nelle condizioni estreme come i colpi di calore (quando dopo una galoppata in autostrada si arriva al casello a pagare e si fa la coda o, ancor peggio, ci si ferma all’autogrill e si spegne subito il motore). Ci sono anche casi in cui la pompa è ad azionamento variabile, ma risulta comunque legata ai regimi e alla potenza minima del motore a quel regime oppure, sempre più spesso, si ricorre a circuiti sdoppiati per testa e basamento nel quale la testa, componente che entra in temperatura molto più velocemente, ha un circuito che funziona sempre, mentre il circuito del basamento viene aperto solo successivamente così da scaldare l’olio e renderlo il più velocemente possibile meno viscoso.
Una pompa dell’acqua elettrica, invece, riesce ad essere molto più efficace in quanto è completamente slegata dal funzionamento del motore e può dare la massima portata anche al regime di minimo o, addiruttura, a motore spento. In questo modo tutto il sistema di raffreddamento può essere ridotto migliorando il peso del sistema e agendo anche in modo preventivo o predittivo in varie situazioni come nei colpi di calore, si contengono notevolmente gli assorbimenti e i tempi di warm-up sempre più importanti per le emissioni e i consumi (provate anche solo un motore di concezione recente Euro IV o V in inverno).
Per le vetture ibride il problema del warm-up diventa ancor più importante anche perché si aggiunge il problema del continuo on-off del motore endotermico nei tratti in cui vi è il funzionamento dell’ibrido. Per le versioni ibride plug-in, però, ci potrebbe anche essere un altro tipo di sviluppo in quanto il circuito di raffreddamento del motore endotermico potrebbe essere messo in cumunicazione con quello del motore elettrico che funziona nei primi 10-15 km avendo da un lato la possibilità di disperdere maggiore calore e, dall’altro, poter iniziare a scaldare il motore endotermico preservandolo e riducendo gli attriti e il suo consumo.

Enzo Ceroni – Hainz 21/12/2012
http://www.gruppohainz.it/hainz/elettrificazione-dei-componenti-del-motore/