Il fon non basta

Anche le Bev devono smaltire il calore in eccesso, ma occorre un approccio diverso rispetto ai sistemi tradizionali dell'automotive.

Si parla molto di Bev, ma se si approfondisce il discorso in ambito tecnico si scopre che tra gli automobilisti la conoscenza delle leggi fisiche e dei dettagli del funzionamento dei motori elettrici di trazione  è piuttosto limitata, assai più di quanto siano invece noti i fondamenti della tecnologia a combustione. A fronte dei numerosi vantaggi del motore elettrico (certamente il più adatto alla trazione non fosse che occorre alimentarlo su un mezzo mobile) esistono infatti problemi che richiedono un approccio nuovo per la loro risoluzione.

E' il caso del raffreddamento, richiesto comunque dalle auto elettriche tanto per il pacco batterie quanto per i motori stessi. Nei propulsori di grande potenza la ventilazione forzata è insufficiente ad asportare il calore prodotto, ma il glicole etilenico utilizzato nei comuni fluidi dei circuiti a liquido è aggressivo nei confronti delle superfici in rame e ottone. Statore e avvolgimenti del rotore sono tipicamente in rame smaltato e migrazione di ioni e corrosione accelerata possono ridurre l’isolamento e comprometterne l’affidabilità a lungo termine.

Due gli approcci: applicazione di rivestimenti isolanti ad alta barriera chimica e/o impiego di vernici epossidiche e nano‑rivestimenti idrofobici, che isolano la superficie di rame dal contatto diretto con il fluido.
Oppure optare per l'uso di oli sintetici o minerali di tipo dielettrico, che non conducono elettricità e non attaccano il rame. L’olio può essere spruzzato direttamente sulle fasce di avvolgimento mediante ugelli dedicati, oppure il motore può essere immerso direttamente nel liquido; in entrambi i casi il calore asportato dalle superfici è inviato a un radiatore esterno. Resta però la minore efficienza dello scambio termico rispetto al glicole, che obbliga ad aumentare la capacità dei circuiti. 

Di qui l'esame di fluidi di nuova generazione a base di esteri sintetici, che offrono elevata stabilità termica, buona compatibilità con vernici e isolanti, e migliore biodegradabilità. Ci sono poi i perfluorocarburi e Novec®, liquidi a bassa viscosità, completamente inerti e con forte capacità di assorbimento termico grazie al fenomeno di ebollizione (raffreddamento a due fasi). Vengono impiegati in applicazioni ad alta densità di potenza, come prototipi o motoristica da competizione.

Ma anche la progettazione delle unità deve distanzarsi da quella dei motori per uso stazionario: nei motori di trazione più compatti e ad alta densità si integrano di microcanali di raffreddamento all’interno degli stessi conduttori di rame, nei quali può scorrere direttamente il fluido senza causare le resistenze passive dovute all'interazione delle parti rotanti con il fuido.