Auto mild hybrid, come funziona l’ibrido leggero e quello a trazione elettrica
Qual è l'idea alla base dei motori mild hybrid? Equiparati nei benefici alle "vere" full hybrid e Phev, le auto mild hybrid sono pratici ed economici adeguamenti di motori termici e l'ultima frontiera è del mild hybrid P2
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È la terza via dell’ibrido, sebbene abbia effetti e benefici di gran lunga inferiori se paragonati alle vere auto ibride: full e ibride plug-in. Sono i motori mild hybrid, che rappresentano la più rapida (ed economica) soluzione di elettrificazione di un motore termico per le case automobilistiche.
Sul mercato è di fatto un’eccezione, nel 2024, registrare motori termici – benzina o diesel – privi di un supporto mild hybrid.
COME FUNZIONANO I MOTORI MILD HYBRID
Prima di addentrarci nei dettagli, dire come funzionano i motori mild hybrid, sottolineiamo l’elemento cruciale del mild hybrid, vero però “a metà”. Le auto mild hybrid non sono in grado di muoversi in elettrico e con il motore termico spento.
L’HYBRID STELLANTIS
Un assunto valido fino al debutto della tecnologia mild hybrid di ultima generazione, introdotta da Fiat e Jeep sul motore benzina 1.5 litri, poi estesa ad altre applicazioni del Gruppo Stellantis ma in forma diversa: motore 1.2 turbo benzina accoppiato al cambio doppia frizione eDSC6 elettrificato.
Si tratta di uno schema di ibrido P2 – diverso dai P0 e P1 per la caratteristica di riuscire a muovere, il motorino elettrico, le ruote attraverso l’azione sulla trasmissione. C’è una precondizione fondamentale: che la batteria da 48 volt abbia carica residua sufficiente. Una batteria da poco più di 400 wH, di gran lunga inferiore al 1,4-1,8 kWh delle batterie utilizzate dalle auto full hybrid.
Le “funzioni elettriche” permettono di operare in retromarcia a zero emissioni, muoversi brevemente nelle fasi di marcia in coda stop-and-go, con l’apporto del motorino elettrico. Inoltre, permettono il coasting a motore spento, per veleggiamenti anche estesi e a velocità superiori a quelle convenzionali di attivazione dello start&stop. Potenza della batteria a parte, il mild hybrid 48 volt si distingue radicalmente dai sistemi full hybrid per la tensione stessa d’esercizio: 48 volt contro architetture elettriche da 350 volt.
LE COMPONENTI DEL MOTORE MILD HYBRID
Bene, detto della peculiarità del mild hybrid di modelli Fiat, Jeep, Peugeot, Opel e altri del Gruppo Stellantis, vediamo come funziona un ordinario motore mild hybrid non-P2, ovvero, con lo starter-generatore a cinghia.
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Il motorino elettrico è, sia su mild hybrid 12 volt che 48 volt, quasi nella totalità delle auto sul mercato un alternatore potenziato. Viene definito starter-generatore e il collegamento all’albero motore avviene mediante una cinghia.
Il mild hybrid Fiat e Jeep, al pari della seconda generazione del mild hybrid Mercedes, prevede, un motorino elettrico che opera sul cambio. Questi piccoli motori elettrici apportano circa 20 cavalli e una buona dose di coppia. Sono utili nei frangenti di supporto del motore termico, poiché costituiscono un surplus di potenza. La funzione di “boost” è in chiave prestazionale e si abbina ad altre funzioni.
Il super-alternatore, il motorino elettrico, è in grado anche di recuperare energia nelle fasi di decelerazione, sebbene ciò avvenga in modo diversissimo da un’auto full hybrid o ibrida plug-in.
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RECUPERO D’ENERGIA E PLUS DI POTENZA
Concentriamoci sul recupero d’energia per dire come questa produzione di corrente, in soldoni, venga immagazzinata nella batteria a 12 o 48 volt, di varia capacità ma grossomodo nell’ordine delle centinaia di watt. Altra cosa sono le full hybrid, con più di 1 kWh di batteria a disposizione.
Bene, procediamo oltre per dire anche della funzione del mild hybrid di coasting a motore spento. Il supporto del motorino elettrico permette di spegnere il motore termico e sfruttare il veleggiamento dell’auto. La potenza del motorino elettrico è in grado di riattivare il motore termico e di farlo con una transizione impercettibile al guidatore. Già su modelli di citycar come la Fiat 500 Hybrid o la Panda Hybrid, il semplice mhev a 48 volt spegne il motore termico già dai 30 km/h, quando si procede in rallentamento e verso uno stop. E’ un apporto utilissimo per ridurre i consumi, soprattutto in ambito urbano.
Sono queste le principali funzioni del motore mild hybrid. L’elemento cruciale è il motorino elettrico, dove il convenzionale alternatore è un’unità più raffinata e potenziata. La gestione della centralina elettronica dedicata fa sì che ciascun sistema operi in modalità e con funzioni varie, mentre la batteria rappresenta l’accumulatore d’energia prodotta (recuperata) dal motorino del mild hybrid.
Dobbiamo dar conto di un ulteriore apporto del sistema. I migliori mild hybrid permettono l’operato del motore termico al regime di rotazione ottimale in quei frangenti in cui l’apporto di coppia del motorino consente un regime di rotazione del motore termico “a carichi ottimali”, come si dice tecnicamente.
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QUALI SONO I VANTAGGI DELLE AUTO MILD HYBRID
Le auto mild hybrid, omologate come auto ibride, godono anzitutto delle agevolazioni ed esenzioni dal pagamento del bollo in varie Regioni (incluse le due province autonome). Sono equiparate a vere auto ibride, come le full hybrid o le plug-in hybrid, di fatto non una decisione centratissima in termini tecnici.
In aggiunta, non sono soggette ai blocchi del traffico, accedono senza costi alle ZTL e all’Area C di Milano. Vantaggi che si accompagnano alla riduzione dei consumi e delle emissioni.
L’attuale tecnologia mild hybrid promette una riduzione del 10% e anche oltre (si stima fino al 15-20% nella circolazione urbana) in termini di consumo di carburante ed emissioni di CO2.
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