L'impianto elettrico del futuro? E' a 48 Volt

Se parlate con un qualsiasi meccanico del funzionamento delle auto più recenti, vi dirà che ormai è l'elettronica che comanda tutto. Man mano che passa il tempo, infatti, per costruire motori più efficienti e prestazionali si fa ricorso a un numero crescente di sistemi che richiedono l'uso di energia elettrica per poter funzionare.

Energia che, con gli impianti elettrici a 12V, che più o meno dagli anni '60 è lo standard per la quasi totalità delle auto in circolazione, inizia a non essere più sufficiente. Ecco perché pochi anni fa i costruttori tedeschi e insieme ad essi i maggiori produttori di componentistica hanno proposto di adottare impianti elettrici a 48 Volt in grado di supportare i sottosistemi più “voraci”, liberando così il motore termico dal compito di dover alimentare questi servizi ausiliari. L'obiettivo è quello di aumentare il rendimento, anche nell'ottica di ridurre consumi ed emissioni.

Se infatti un alternatore tradizionale può sostenere un assorbimento fino a 3 kW, quanto quello di un'utenza domestica “base”, i 48V consentono di avere a disposizione anche più di 10 kW.

Gli impianti a 12V comunque non sono spariti e non spariranno, almeno nel medio termine. Semplicemente le auto saranno dotate di due reti di bordo, una a 12 e una a 48V, in grado di interagire fra loro. Le reti a 48V comprendono tipicamente una batteria agli ioni di litio come fonte di energia.

Alcuni modelli con due reti sono già realtà, come l'Audi S Q7 TDI, su cui è presente l'alternatore su base 12 volt, mentre un convertitore di corrente continua collega la rete di bordo parziale a 48 Volt. Questa alimenta il compressore elettrico (EAV) per il motore V8 Diesel 4.0 TDI, che è una delle grandi rivoluzioni permesse dalle reti a 48V. 

Questo propulsore è in grado di erogare 435 CV e soprattutto 900 Nm di coppia massima disponibili già a partire da 1.000 giri/min, grazie al compressore elettrico che intervenendo non appena si sfiora il pedale del gas permette alla girante del turbocompressore di raggiungere il massimo regime di rotazione (70.000 giri/min) in 250 millisecondi. In questa maniera il cosiddetto “turbo lag” viene annullato.

Eliminando le inerzie grazie all'assistenza elettrica, infatti, si possono montare turbo più grandi per raggiungere potenze impensabili qualche tempo fa. Prova ne è un propulsore prototipo derivato dal 3 cilindri 1.0 TSI EA211, che è riuscito a raggiungere ben 270 CV di potenza e 270 Nm di coppia. Nel medio periodo Audi intende convertire gruppi ausiliari quali pompe e compressori al funzionamento a 48 volt: in tal modo queste utenze potranno essere gestite in maniera ancora più precisa in funzione del fabbisogno e presenteranno una struttura più leggera e compatta. Lo stesso vale per le grandi utenze statiche per il comfort, come il riscaldamento del lunotto o gli impianti audio. Le piccole utenze, come le centraline di comando o i gruppi ottici, al contrario, resteranno su una rete a 12 Volt anche nel lungo periodo. 

Sfruttano reti a 48V anche la Bentley Bentayga Diesel e la Porsche Panamera, per rimanere in casa VAG, ma della partita sono anche BMW e Daimler che spingono perché questo diventi uno standard. 

Con le reti a 48V si possono inoltre realizzare vetture mild hybrid che rilasciando l'acceleratore possono “veleggiare” a motore termico spento a velocità comprese tra 30 e 160 km/h anche per 45 secondi, con evidenti vantaggi in termini di consumi ed emissioni.

Non solo, la rete a 48V permette anche di avere auto più efficienti anche dal punto di vista dinamico. Audi, ad esempio, ha realizzato la stabilizzazione antirollio attiva a comando elettromeccanico EAWS. Il suo elemento centrale è un motore elettrico che, durante la guida in rettilineo, disaccoppia le due metà della barra stabilizzatrice, consentendo un migliore comfort di rotolamento. Se viene adottato uno stile di marcia sportivo in curva, il motore ruota i tubi uno contro l’altro, determinando dunque un handling più rigido.