Da dove prendono l'elettricità le auto ibride?
Gli ibridi sono il tipo di veicolo ecologico più popolare al mondo. La loro popolarità è dovuta a una significativa riduzione del prezzo: attualmente, la maggior parte degli ibridi costa come un diesel comparabile con la stessa configurazione. Il secondo motivo è la facilità d'uso: gli ibridi riforniscono di carburante come qualsiasi altro veicolo a combustione interna e non vengono caricati da una presa di corrente. Ma se non hanno i caricatori, da dove prende l'elettricità il motore elettrico?
Ci sono varie tecnologie di motori attualmente sul mercato che riducono o eliminano le emissioni di scarico. I veicoli ibridi sono i più comuni, ma le persone che vogliono investire in una guida alternativa possono anche optare per ibridi plug-in (PHEV), veicoli elettrici (EV) e in alcuni paesi anche veicoli a celle a combustibile a idrogeno (FCV). Il vantaggio di queste tre soluzioni è la possibilità di una guida senza emissioni. Tuttavia, ci sono alcuni problemi logistici ad essi associati: le auto alimentate con elettricità caricata dalla rete richiedono più tempo per ricaricare le batterie. Non tutti hanno un comodo accesso a una presa fuori casa o a una stazione di ricarica rapida. Le auto a idrogeno impiegano solo pochi minuti per fare il pieno e tendono ad avere un'autonomia maggiore rispetto alle auto elettriche, ma la rete delle stazioni di servizio è ancora in fase di sviluppo. Di conseguenza, le auto ibride rimarranno la forma più popolare di guida ecologica per qualche tempo a venire.
Gli ibridi sono autosufficienti quando si tratta di caricare la batteria che alimenta il motore elettrico. Il sistema ibrido genera elettricità grazie a due soluzioni: un sistema per il recupero dell'energia frenante e l'ottimizzazione del funzionamento del motore a combustione interna.
Il primo si basa sull'interazione del sistema frenante con il generatore. Quando il conducente preme il pedale del freno, i freni non funzionano immediatamente. Invece, viene prima avviato un generatore, che converte l'energia delle ruote che girano in elettricità. Il secondo modo per ricaricare la batteria è utilizzare un motore a benzina. Ci si potrebbe chiedere: che tipo di risparmio è questo se il motore a combustione interna funge da generatore? Bene, questo sistema è progettato in modo tale da utilizzare l'energia che viene sprecata nelle auto convenzionali. Il sistema ibrido di Toyota è progettato per mantenere il motore nella gamma di giri ottimale il più spesso possibile, anche quando la velocità di guida richiede regimi più bassi o più alti. Durante l'accelerazione dinamica, viene attivato il motore elettrico, che aggiunge potenza e consente al guidatore di accelerare al ritmo desiderato senza sovraccaricare il motore a combustione interna. Se invece sono sufficienti giri più bassi per alimentare la vettura, il sistema mantiene comunque il motore nel suo range ottimale, con eccesso di potenza indirizzato all'alternatore. Grazie a questo supporto il motore a benzina non si sovraccarica, si consuma meno e consuma meno benzina.
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Il compito principale del motore elettrico è supportare l'unità a benzina nei momenti di maggiore carico, durante l'avvio e l'accelerazione. Nei veicoli con trazione completamente ibrida, può essere utilizzato anche separatamente. L'autonomia elettrica della Toyota Prius è di circa 2 km alla volta. A prima vista, questo non basta se immaginiamo erroneamente che durante l'intero viaggio il motore elettrico può essere utilizzato solo per una distanza così breve, e il resto del tempo sarà inutile. Nel caso delle ibride Toyota, è vero il contrario. Il motore elettrico viene utilizzato quasi costantemente, sia per supportare l'unità a benzina, sia per lavori indipendenti. Ciò è possibile grazie al fatto che il sistema di azionamento ricarica quasi costantemente la batteria utilizzando i due meccanismi sopra descritti.
L'efficacia di questa soluzione è stata dimostrata da test condotti di recente dall'Università di Roma. I 20 piloti alla guida della nuova Priuss hanno percorso i 74 km a Roma e dintorni più volte in diversi momenti della giornata. In totale, la distanza percorsa nello studio è stata di 2200 km. In media, le auto hanno percorso il 62,5% del percorso con il solo motore elettrico, senza emettere gas di scarico. Questi valori erano ancora più alti nella tipica guida in città. Il sistema di rigenerazione dell'energia frenante ha generato 1/3 dell'elettricità utilizzata dalla Prius testata.
