In cosa si distinguono i compressori di veicoli ibridi ed elettrici?

Sebbene vi siano naturali somiglianze tra i sistemi di climatizzazione (AC) dei veicoli ibridi ed elettrici e di quelli alimentati da un motore a combustione tradizionale (ICE), vi sono anche diverse differenze, non ultime quelle che riguardano il compressore che rappresenta il cuore del sistema, indipendentemente dal tipo di trazione.

Il sistema di climatizzazione, a prescindere dal sistema di alimentazione, è progettato per fornire agli occupanti del veicolo l'ambiente più confortevole possibile, ma in un veicolo ibrido o elettrico svolge anche il ruolo fondamentale di raffreddare la batteria che lo alimenta.

“Se il sistema di climatizzazione di un'auto "tradizionale" si guasta, è possibile continuare a guidare, ma nel caso di un veicolo elettrico l’auto si ferma, poiché la temperatura della batteria non è più sotto controllo", spiega Davide Scalafiotti, Product Manager di DENSO AM. "Il sistema di climatizzazione è quindi un elemento determinante per i corretti parametri di funzionamento del veicolo e deve essere perciò soggetto a manutenzione periodica, compressore incluso, che in questi veicoli è azionato elettricamente e quindi definito eCompressor".

I compressori tradizionali sono alimentati meccanicamente dalla cinghia di trasmissione ausiliaria del motore, ma poiché i veicoli elettrici non hanno un motore che necessita di un sistema di trasmissione a cinghia, è necessario un eCompressor.

Gli eCompressor DENSO comprendono un compressore di tipo scroll, la cui funzione principale è quella di aspirare, comprimere e rimettere in circolo il refrigerante. Per azionare il compressore viene utilizzato un motore elettrico di tipo brushless a corrente continua che utilizza un magnete permanente come rotore e una bobina come statore. È presente anche un inverter che aziona il motore convertendo la corrente continua dalla batteria ad alta tensione (HV) in corrente alternata (AC). Per controllare la velocità di rotazione del compressore elettrico, la centralina che gestisce la corrente alternata invia all'inverter i segnali relativi alla velocità di rotazione del compressore tramite la centralina HV.

Il motore elettrico funziona con una tensione superiore a 200 V ed è raffreddato da una miscela di refrigerante e olio, per cui è necessario uno speciale olio isolante per il compressore per evitare guasti al motore. Pertanto, l'utilizzo di un olio sbagliato comporta il rischio di danneggiare il motore.

Risparmio di carburante e non solo

Il design degli eCompressor DENSO offre diversi vantaggi ai veicoli ibridi ed elettrici. Gli eCompressor a rivoluzione controllata assicurano prestazioni elevate a bassa velocità di rotazione, il che consente di risparmiare energia; la minore quantità di energia utilizzata per azionare il compressore ne rende disponibile una quantità maggiore per guidare il veicolo, aumentandone l'autonomia. Un eCompressor DENSO, consumando meno energia, contribuisce così ad aumentare l'autonomia della batteria HV. Sebbene molti OEM utilizzino una batteria LION (agli ioni di litio), esiste un'alternativa NiMh (ibrida al nichel metallico) utilizzata, ad esempio, in diversi modelli ibridi Toyota. Inoltre, il motore elettrico interno consente alla corrente alternata di continuare a funzionare quando il sistema ibrido/elettrico è spento. Infine, gli eCompressor DENSO sono inoltre più silenziosi, pur mantenendo la stessa capacità di raffreddamento.

Per lavorare su gli eCompressor sono necessari alcuni accorgimenti

La sicurezza prima di tutto

L'eCompressor è azionato dal pacco batterie HV con una tensione compresa tra 200 e 400 V, pertanto non è possibile solamente sostituirlo, ma occorre prima scollegarlo dalla batteria HV del veicolo.

Olio corretto

L'olio degli eCompressor è solitamente diverso da quello utilizzato nei compressori ad azionamento meccanico. L'olio DENSO ND-Oil 11 è un olio POE altamente isolante e nella maggior parte dei casi è quello richiesto, ma è necessario controllare sempre i requisiti di formulazione specificati dal costruttore del veicolo, soprattutto perché un olio sbagliato può potenzialmente causare un cortocircuito nel sistema e distruggere il motore elettrico, causando un grave danno al funzionamento dell’intera vettura.

Riempimento

Sebbene la maggior parte delle stazioni di ricarica dei climatizzatori sia in grado di gestire un solo tipo di olio, esistono macchine con un programma di "lavaggio interno" che consente di cambiare più facilmente l'olio. Tuttavia, per evitare di mescolare accidentalmente diverse tipologie di olio, si raccomanda vivamente di utilizzare attrezzature distinte quando si aggiunge olio in veicoli ibridi ed elettrici.

Manutenzione

L'eCompressor è chiuso ermeticamente, senza guarnizione dell'albero o rischio potenziale di perdita di refrigerante nell'aria esterna, quindi il tasso di perdita di refrigerante è inferiore a quello di un compressore meccanico. Tuttavia, è fondamentale mantenere il refrigerante al giusto livello, perché i problemi possono insorgere quando il livello viene trascurato.

Per concludere, i veicoli ibridi ed elettrici richiedono una manutenzione regolare e accurata, per cui i tecnici devono fare riferimento agli intervalli di manutenzione previsti dal costruttore del veicolo e seguire le eventuali richieste di sostituzione.

Come si prospetta il futuro?

Il sistema AC dei veicoli ibridi ed elettrici continua ad evolversi ed è probabile che alla fine diventi un sistema di gestione termica, responsabile non solo del raffreddamento dell'abitacolo e della batteria HV, ma anche dell'intero sistema di riscaldamento del veicolo e della conseguente efficienza termica. Di conseguenza, a causa della complessità del sistema, in un futuro non così lontano ai tecnici saranno necessarie conoscenze specifiche e formazione tecnica per la diagnostica e per la corretta manutenzione.

In qualità di uno dei maggiori fornitori di componenti e sistemi di primo impianto per i costruttori di veicoli di tutto il mondo, DENSO si dedica alla diffusione delle conoscenze tecniche nell'aftermarket attraverso il suo portale di e-learning, costantemente aggiornato per tenere conto proprio delle nuove tecnologie che stanno entrando nelle officine.

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