Motori più potenti guidano i veicoli elettrici Volkswagen nel futuro

Dan Carney | 19 aprile 2023

Mentre Volkswagen è nel bel mezzo del lancio pianificato di dieci nuovi modelli elettrici in tutto il mondo entro il 2026, sta anche migliorando la tecnologia di trasmissione dei veicoli elettrici che alimenterà tali veicoli.

Il prossimo propulsore elettrico a trazione posteriore APP550 dell'azienda promette prestazioni più elevate combinate con una migliore efficienza per i modelli ID.

VW collegherà i motori elettrici APP550 ai suoi veicoli con piattaforma MEB (Modular Electric Drive Matrix), fornendo un aggiornamento immediato. Il nuovo propulsore ha una potenza di 282 CV con una coppia massima di circa 402 lb-ft. (550 Nm, da cui la designazione AP550 del motore), a seconda del rapporto di trasmissione del veicolo. Per fare un confronto, la trasmissione elettrica negli attuali modelli VW ID EV produce 201 CV.

I miglioramenti del motore APP550 derivano da modifiche integrali, tra cui lo statore, il rotore e la corrente proveniente dall'inverter. La trasmissione comprende un motore elettrico sincrono a magneti permanenti trifase, un cambio a singola velocità a due stadi e l'inverter per l'elettronica di potenza e controllo.

Il nuovo azionamento elettrico APP550 raggiunge la sua coppia elevata grazie a uno statore migliorato con un numero effettivo di avvolgimenti più elevato e una sezione trasversale del filo maggiore. Il rotore, come sua controparte, è dotato di magneti permanenti più potenti che hanno una capacità di carico maggiore. La trasmissione è stata inoltre rinforzata con numerosi componenti del cambio a basso attrito per resistere a potenza e coppia più elevate.

La corrente è un altro fattore rilevante per la potenza di un azionamento elettrico, quindi l'inverter dell'APP550 fornisce correnti di fase elevate necessarie per una maggiore potenza ed efficienza. L'inverter controlla la catena cinematica attraverso fattori quali le frequenze di clock e i metodi di modulazione per la generazione della corrente alternata per il motore elettrico.

L'inverter e il relativo software di controllo sono stati sviluppati internamente da Volkswagen. Oltre a convertire la corrente continua immagazzinata nella batteria in corrente alternata trifase (è l'inversione da cui prende il nome il componente) necessaria al motore elettrico, l'inverter controlla anche l'intero flusso di energia tra batteria e motore. Durante la frenata rigenerativa, l'inverter converte la corrente alternata generata in corrente continua per ritornare nella batteria. Nel frattempo, monitora anche la temperatura del motore elettrico per garantire che rimanga nell'intervallo accettabile.

"Poiché lo spazio disponibile non è cambiato, siamo stati costretti a sviluppare una nuova trasmissione che raggiunga miglioramenti significativi in ​​termini di prestazioni ed efficienza nonostante sia soggetta agli stessi vincoli", ha osservato Karsten Bennewitz, responsabile del reparto Powertrain and Energy Systems in Development. "È stata una grande sfida per il team di Sviluppo Tecnico e Componenti del Gruppo. Il risultato dimostra che siamo riusciti a ridurre l'uso di materie prime, ottenendo allo stesso tempo un notevole aumento dell'efficienza del veicolo."

I motori elettrici funzionano come parte di un sistema nei veicoli elettrici, quindi la Volkswagen ha ottimizzato anche altre parti del veicolo per ottenere la massima efficienza.

Ad esempio, il sistema di raffreddamento funziona senza una pompa dell’olio azionata elettricamente, affidandosi invece agli ingranaggi all’interno della scatola del cambio per fornire la pressione per l’alimentazione e la distribuzione dell’olio. L'olio del cambio riscaldato è collegato tramite uno scambiatore di calore al circuito del liquido di raffreddamento del veicolo per mantenere la trasmissione alla temperatura di esercizio. L'alloggiamento dello statore del motore è dotato di un proprio dissipatore di calore ad acqua per il raffreddamento.

L'ID.7 di Volkswagen sarà il primo modello di veicolo elettrico a utilizzare la trasmissione APP550 nel 2024.

Volkswagen costruirà il sistema di trasmissione APP550 con cambio, rotore e statore che sarà prodotto nello stabilimento Volkswagen Group Components di Kassel, in Germania. Questo stabilimento è specializzato nella produzione di trasmissioni, unità di potenza elettriche, parti di carrozzeria stampate a caldo e depuratori di gas di scarico e ha prodotto più di tre milioni di trasmissioni e sistemi di azionamento elettrico impiegando la più grande fonderia di leghe d'Europa.