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07/01/2019
Model 3 i pneumatici innovativi di una star delle e-cars

Tesla

 

Una delle automobili più discusse e attese degli ultimi anni, la Model 3 di Tesla, ha raggiunto finalmente una continuità produttiva sufficiente a soddisfare la lunga lista di prenotazioni accumulata da quando è stata presentata.

Nicodemo Angì

Una delle automobili più discusse e attese degli ultimi anni, la Model 3 di Tesla, ha raggiunto finalmente una continuità produttiva sufficiente a soddisfare la lunga lista di prenotazioni accumulata da quando è stata presentata. Ora che la produzione sembra aver superato il “production hell” indicato da Elon Musk cominciano a trapelare interessanti dettagli su questa attesissima automobile. Il magazine Autocar, per esempio ha potuto parlare con diversi ingegneri della Casa californiana, ottenendo interessanti informazioni su pianale, pneumatici, sospensioni e freni.

 

Progettare dal foglio bianco

Prima di tutto occorre rimarcare che Tesla nasce neanche 20 anni fa e si “fa le ossa” con la prima Roadster, ottenuta trasformando in elettrico la Lotus Elise seconda serie. Dopo questo inizio la Casa californiana ha sviluppato in proprio tutti i modelli successivi, ottimizzando così non soltanto la produzione ma anche lo sfruttamento degli spazi e le doti di handling, comfort e tenuta di strada. Anche la sicurezza trae benefici da questo approccio dal foglio bianco: la Model 3 si è infatti dimostrata una delle auto più sicure in assoluto da quando esistono i crash test. La progettazione ex novo ha permesso di sfruttare al massimo il ridotto ingombro verticale dei motori elettrici; Tesla inoltre li accoppia con l’elettronica di controllo, con la quale i propulsori condividono il sistema di raffreddamento. Il gruppo che si ottiene è molto compatto ed è sistemato fra le 2 ruote dello stesso assale, insieme alla riduzione a rapporto fisso e al differenziale. Il cablaggio risulta così molto semplificato (si tratta dei 2 cavi ad alta tensione provenienti dalla batteria e dei segnali di controllo) a tutto vantaggio di peso, ingombro e semplicità produttiva.

 

Il peso? Si sente poco

Le più che pesanti batterie hanno una forma appiattita e sono posizionate molto in basso, sotto il pavimento dell’abitacolo, e questo abbassa ancor di più il baricentro. Un layout di questo tipo permette guidabilità e prestazioni di livello anche se il peso è elevato: la Model 3 Long Range a trazione integrale pesa infatti circa 1.850 kg ma ha una velocità massima di 233 km/h e accelera da 0 a 60 miglia/ora (96,6 km/h) in 4,5 secondi. Questo disegno a “skateboard” rende la vettura divertente, le dona un’ottima tenuta di strada e limita il caricamento laterale in curva ma ha un effetto collaterale. Il baricentro basso e la ridotta inclinazione laterale diminuiscono infatti le forze verticali che agiscono sui pneumatici esterni in curva, forze che fanno “puntare” le gomme aumentando l’aderenza.

La ricerca di un grip maggiore si deve coniugare con il fatto che, come accade per ogni auto elettrica, le coperture della Model 3 devono minimizzare la resistenza di rotolamento e, contemporaneamente, resistere a coppie importanti e continue. I motori elettrici erogano infatti la loro coppia massima quasi istantaneamente già a basso numero di giri mentre la frenata rigenerativa impegna solo le ruote motrici (nelle versioni a trazione posteriore) nelle frenate che non chiamano in causa i tradizionali dischi.

 

Pneumatici all’altezza

Non ci stupiamo quindi apprendendo che lo studio delle coperture, in collaborazione con i produttori dei pneumatici, è iniziato già nel 2015. I pneumatici della Model 3, come quelli delle altre Tesla, hanno un anello di schiuma poliuretanica che assorbe il rumore, una raffinatezza quasi obbligatoria vista la silenziosità dei powertrain elettrici. Il posizionamento insieme al motore dell’elettronica di controllo abbatte ancor di più le emissioni sonore e ha reso quindi la scelta di coperture silenziose un “atto dovuto”.

La Model 3 ha come cerchi base dei 18 x 8,5”, sulle quali sono calzate gomme 235/45 (Michelin Primacy MXM4 come primo impianto), ma sono disponibili anche i 19 x 8,5”, che montano dei 235/40 Continental ProContact RX, e i 20 x 8,5” per la versione Performance. Le coperture per i cerchi da 20” sono delle 235/35 Michelin Pilot Sport 4S ma è possibile montare delle 275/30 al posteriore così come delle 265/35 sui cerchi da 19.

Negli Usa (la Model 3 non è ancora arrivata in Europa) sono disponibili anche dei kit, proposti dal costruttore, composti da cerchi e pneumatici invernali. Il kit con cerchi da 18” adotta delle gomme Pirelli Winter Sottozero 2 mentre quello da 19” monta dei Pirelli Winter Sottozero 3. La cura profusa nella progettazione traspare anche dalle sospensioni e dai freni, importantissimi organi a stretto contatto con le ruote.

 

Sospensioni evolute

Partiamo da queste ultime: la Model 3 ha perfezionate sospensioni a 4 ruote indipendenti composte da un multilink a 5 bracci al posteriore e uno schema a doppio quadrilatero sovrapposto davanti. Le sospensioni anteriori hanno il braccio inferiore composto da due tiranti separati, vincolati a punti diversi del portamozzo. In questo modo l’asse di sterzo (che è quello intorno al quale ruota il portamozzo) diventa semi-virtuale, nel senso che varia la sua inclinazione al variare della rotazione della ruota. In questo modo l’aderenza dell’asse anteriore viene massimizzata in qualsiasi situazione, a vantaggio della sicurezza e della precisione di guida. Ma queste sospensioni riescono a offrire maggiore protezione in caso di urto frontale, diminuendo la possibilità che le portiere possano rimanere bloccate e la batteria lesionata. Per ottenere questo risultato i tiranti anteriori delle sospensioni hanno dei giunti "sacrificali", progettate per cedere quando la ruota anteriore e la sospensione subiscono un urto. La ruota può girare quindi attorno al terzo tirante, spostandosi verso l'esterno e spingendo la carrozzeria lontano dal punto d'impatto. La precisione di guida è esaltata da un servosterzo elettrico piuttosto diretto: il rapporto è 10:1 e permette di passare da un finecorsa all’altro con due soli giri del volante.

 

Ritmi sportivi, dischi eterni

Il sistema è inoltre ridondante dato che dispone di 2 moduli di controllo e due inverter (necessari perché la batteria della trazione lavora a una tensione molto alta) separati, ognuno dei quali ha una sua linea di alimentazione. In questo modo in caso di avaria la servoassistenza continua a funzionare perché c’è l’altro sistema che agisce come backup.

Anche per i freni, Tesla ha scelto soluzioni evolute. Le pinze anteriori a quattro pistoncini danno una migliore risposta e sensibilità sul pedale, in modo che il guidatore possa modulare finemente la frenata. I pistoncini sono stati progettati per riportare indietro completamente le pastiglie dopo la frenata, riducendo lo strisciamento parassita. In questo modo si aumenta la vita utile dei dischi fino a circa 240.000 chilometri, complice la frenata a recupero dell’energia, e si minimizzano gli attriti, un fattore importante per aumentare l’autonomia di un’auto elettrica. Questo implica una vita di parecchi anni, cosa che potrebbe portare a problemi di corrosione: gli ingegneri di Tesla hanno quindi sviluppato trattamenti che inibiscono la formazione della ruggine. Un’ultima finezza confidata dagli ingegneri della Casa americana riguarda una sorta di “accordatura” delle sospensioni, la cui frequenza di risonanza è in genere compresa fra 1 e 3 Hertz (1 Hertz = 1 Hz = una oscillazione al secondo). I tecnici Tesla hanno usato ricerche della Nasa sul comfort e sulla stanchezza e hanno fatto in modo che le sospensioni della Model 3 avessero una frequenza propria più alta di quella comunemente usata e simile a quella di “una camminata veloce o una corsa lenta”. In questo modo l'auto si percepisce come confortevole ma con una vena di sportività che si armonizza con dei powertrain comunque prestazionali.

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