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Mattia Piron

Ingegnere Meccanico, proveniente da una famiglia di motociclisti, appassionato di moto e motori fin da bambino.

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Le auto ibride

December 29th, 2018

Le auto ibride sono veicoli equipaggiati sia con un motore a combustione interna che con uno (o più) elettrico, con lo scopo di ridurre le inefficienze dei veicoli "classici". Un normale motore a combustione interna ha un rendimento che può raggiungere il 20-25%, ma solo a determinate condizioni di carico e regime di rotazione. Al di fuori di queste condizioni, il rendimento cala drasticamente.

Accoppiando un motore elettrico a quello termico, lo si aiuta in tutte quelle situazioni in cui avrebbe un rendimento molto basso. Inoltre, un motore elettrico può fungere anche da generatore, per recuperare energia durante le frenate, energia che altrimenti verrebbe persa in calore. Le tecnologie ad oggi esistenti sono:

IMA (Integrated Motor Assist), Honda

Introdotta per la prima volta con la Honda Insight nel 1999, il motore elettrico è montato tra il motore termico e la trasmissione, e serve a ridurre il carico sul motore termico. A partire dal 2006, con la Civic Hybrid, l'auto può percorrere brevi tratti con il solo motore elettrico, mantenendo il motore termico in folle. Durante la frenata, il motore elettrico funge da generatore e recupera energia.

Hybrid Synergy Drive (Toyota)

Il sistema Toyota è composto da 2 motori elettrici, uno dei quali è direttamente collegato al motore termico (In modo del tutto simile al sistema Honda, lo chiametermo motore 1), mentre l'altro (motore 2) è montato in parallelo. Questi due gruppi propulsori vengono montati in corrispondenza di due gradi di libertà di un ingranaggio epicicloidale , mentre il terzo grado di libertà è collegato alle ruote. Un sistema di gestione elettronico blocca in diverse configurazioni l'ingranaggio epicicloidale, permettendo così l'avanzamento del veicolo sia col motore termico + elettrico, sia col solo motore elettrico, mantenendo spento quello termico. Inoltre, l'ingranaggio epicicloidale permette di mantenere il motore termico ad un regime ideale per l'avanzamento, in maniera del tutto simile ad un cambio CVT.

Questo sistema può funzionare in diversi modi:

  • Ricarica delle batterie ad auto ferma;
  • motorino di avviamento, utilizzando il motore 1;
  • retromarcia, applicando semplicemente una tensione negativa al motore 2;
  • a velocità basse e coppie moderate, viene usato solo il motore 2 mentre quello termico resta spento;
  • nella marcia a bassa velocità, il motore termico ruota ad un regime più alto del necessario, il regime extra viene usato per generare corrente tramite il motore 1, fornendo potenza al motore 2;
  • nella marcia ad alta velocità, il motore termico ruota ad un regime più basso del necessario, il motore 2 funge da generatore fornendo potenza al motore 1 per aiutare la rotazione del motore termico. In caso di variazioni di coppia, ci pensa il pacco batterie a fornire la potenza necessaria;
  • freno rigenerativo;

Ibrido Diesel-elettrico

Nel 2011 la Volvo ha lanciato la prima auto Diesel-elettrica. Il motore diesel funziona da generatore, che alimenta i motori elettrici posizionati direttamente sulle ruote. Il vantaggio di questo sistema è l'eliminazione della trasmissione, in tal modo il motore Diesel può funzionare a regimi di rotazione ottimali.

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