Tipi e caratteristiche delle auto ibride

I produttori di auto ibride posizionano i loro prodotti come un certo equilibrio tra efficienza e prestazioni. È come una classe intermedia tra i veicoli elettrici puliti e le auto con motori a combustione interna, progettata per compensare gli svantaggi di entrambi. Nel caso dei motori a benzina-diesel, si tratta delle emissioni di sostanze nocive, mentre nelle auto elettriche si tratta di una riserva di potenza relativamente bassa e del tempo necessario per ricaricare le batterie. Esistono diversi tipi di ibridi, ciascuno con i propri pro e contro. Proviamo a capirli.

Storia delle auto ibride

Sebbene molti considerino la Toyota Prius la prima auto ibrida, in realtà si tratta solo della prima auto ibrida prodotta in serie. Esperimenti riusciti per la creazione di tali auto furono condotti più di 100 anni fa. Nel 1910, il famoso progettista automobilistico Ferdinand Porsche, insieme alla società austriaca Lohner-Werke, creò un'auto ibrida così efficiente che una delle sue versioni partecipò persino a delle gare e le vinse. Il suo design era così simile a quello delle auto moderne che utilizzava persino un generatore di avviamento.

La produzione su larga scala non fu possibile a causa degli svantaggi significativi di questo HEV. Il primo era il suo peso enorme per l'epoca. A causa dell'imperfezione delle batterie e dei motori elettrici dell'epoca, una phaeton aperta a due posti con solo trazione anteriore pesava ben 1500 kg. Il secondo era il prezzo elevato. La Spartan Lohner-Porsche costava circa 3 volte di più rispetto all'auto media dell'epoca. Ci è voluto quasi un secolo perché i componenti principali di un'auto ibrida diventassero più leggeri ed economici, in modo da poter essere utilizzati in un'autovettura per un'ampia gamma di persone.

Le tecnologie ibride sono state utilizzate e sviluppate in altri settori per tutto questo tempo: nel trasporto ferroviario e marittimo, nonché nei pesanti autocarri da miniera. Tuttavia, il loro utilizzo in questi settori non era dovuto a vantaggi economici, ma alla capacità di trasmettere la coppia con perdite minime: era più facile farlo attraverso i cavi che attraverso una trasmissione. Tuttavia, c'erano anche ibridi che utilizzavano batterie ad alta tensione per ridurre al minimo il funzionamento del motore a combustione interna. I sottomarini monitoravano attivamente la riduzione delle emissioni nell'atmosfera, non per il bene dell'ambiente, ma per evitare di essere individuati dal nemico.

Classificazione delle auto ibride

Inizialmente, gli ibridi erano divisi principalmente in base al metodo di collegamento dei motori e delle batterie alla trasmissione, in tre schemi:

1. Seriale. Secondo questo schema, il motore a combustione interna ha un collegamento meccanico solo con il generatore, mentre il motore elettrico di trazione ha un collegamento meccanico solo con le ruote motrici. È così che sono organizzate, ad esempio, le locomotive diesel, i camion da miniera e le moderne auto ibride per passeggeri, come la Chevrolet Volt delle prime generazioni.

2. Parallelo. Entrambi i tipi di motori sono collegati meccanicamente al differenziale, quindi possono funzionare insieme o separatamente. Questa disposizione rende possibile l'uso di un cambio manuale. È utilizzato nelle auto Honda.

3. Seriale-parallelo, o trasmissione sinergica. In questo tipo di motore, il generatore di avviamento e il motore elettrico sono collegati tra loro e alle ruote tramite un riduttore planetario. Ciò consente di modificare il rapporto di potenza tra di essi. Viene utilizzato nelle automobili Toyota, come la Prius.

Tuttavia, recentemente, tali auto sono più comunemente classificate in base al tipo di sistema ibrido, al metodo di ricarica e all'interazione tra il motore a combustione interna, il motore elettrico e la batteria ad alta tensione. Non si tratta tanto di una strategia di marketing quanto di un'opportunità per un futuro acquirente di scegliere un veicolo adatto alle proprie esigenze. Quindi, la classificazione stessa è la seguente

HEV (veicolo elettrico ibrido)

Questo è il nome dello schema classico utilizzato nelle prime ibride di serie, come la Toyota Prius. Le batterie di queste auto possono essere ricaricate solo da un motore convenzionale o recuperando energia durante la frenata. Non è prevista la ricarica esterna tramite cavo. La capacità della batteria è ridotta, così come la distanza che gli HEV possono percorrere solo con l'alimentazione elettrica.

In realtà, questo include anche gli FHEV (veicoli elettrici ibridi completi). Il principio di funzionamento di un ibrido completo è simile a quello di un ibrido incompleto, ma in alcuni casi queste auto hanno una batteria leggermente più grande e, di conseguenza, un'autonomia solo con l'elettricità. E in alcuni casi, è solo un bel modo di dire che sottolinea che si tratta di un vero ibrido con una gamma completa di funzioni.

PHEV (Plug-In Hybrid Electric Vehicle)

«Veicolo elettrico ibrido plug-in» – è un vero e proprio intermediario tra le auto elettriche e quelle ibride. Può essere ricaricato da una presa di corrente, sia a casa che in una stazione di ricarica, e può essere guidato utilizzando solo la trazione elettrica. I moderni PHEV hanno un'autonomia piuttosto impressionante, che a volte raggiunge i 90-100 km, e una batteria ad alta tensione più grande rispetto agli HEV. Possono anche essere ricaricati in altri modi, tra cui il recupero di energia.

I produttori di tali veicoli di solito dichiarano un consumo di carburante molto basso (spesso circa 2 litri/100 km) quando specificano le loro caratteristiche, il che è certamente una bugia. Quando si guida in autostrada, il consumo dei PHEV è praticamente indistinguibile da quello degli altri ibridi. Allo stesso tempo, se si utilizza un'auto di questo tipo solo per spostarsi da una presa all'altra, è possibile ottenere un consumo di idrocarburi pari a zero.

MHEV (Mild Hybrid Electric Vehicle)

Il “mild hybrid” è un'auto creata sulla base di un'auto convenzionale con un motore a combustione interna con modifiche minime. L'unica differenza è la presenza di una batteria ad alta tensione molto piccola che alimenta un motorino di avviamento/generatore collegato a una puleggia del motore a benzina o diesel tramite una cinghia di trasmissione. Questo motore elettrico aiuta solo durante l'accelerazione e avvia il motore a combustione interna riscaldato (per l'avviamento a freddo è previsto un motorino di avviamento classico).

Non sono disponibili opzioni di guida elettrica, né ricarica esterna o recupero di energia. Il generatore di avviamento carica la batteria ad alta tensione solo quando il motore convenzionale è in funzione. Di norma, sono collegati a una rete separata, molto spesso con una tensione di 48 V. Oltre a questi, è possibile collegare altri consumatori potenti: il sistema di climatizzazione, l'amplificatore del sistema frenante e/o dello sterzo.

Questi sono i principali tipi di auto ibride oggi disponibili. Esistono anche gli EREV (Extended Range Electric Vehicle), veicoli elettrici con piccoli motori ausiliari a combustione interna utilizzati esclusivamente per ricaricare le batterie, o gli FCEV (Fuel Cell Electric Vehicle), veicoli a celle a combustibile, per lo più a idrogeno, ma difficilmente possono essere definiti ibridi.

Quindi, come potete vedere, gli ibridi sono diversi. Ciò significa non solo caratteristiche diverse, ma, purtroppo, anche malfunzionamenti diversi. Tuttavia, tutti i tipi di auto ibride e i loro malfunzionamenti possono essere gestiti dagli specialisti di STS.Parts, che vantano molti anni di esperienza e dispongono di tutte le attrezzature necessarie per la manutenzione sia delle auto ibride che dei veicoli elettrici, nonché di qualsiasi altro tipo di auto.