La tecnologia mild-hybrid: ecco come funziona

15.3.2018
La tecnologia mild-hybrid: ecco come funziona

Dalla metà del 2017 sono entrate in produzione le prime vetture con tecnologia mild-hybrid (MHEVs - Mild Hybrid Electric Vehicles), oggi disponibile per diversi modelli.

Si tratta di una tecnologia adatta sia per i motori Diesel, sia per quelli a benzina e, nel caso di un propulsore V6 a benzina,  può ridurre i consumi fino a 0,7 litri ogni 100 km in condizioni di guida reali. Audi ha sviluppato due varianti di sistemi mild-hybrid: la prima, per i motori quattro cilindri, è basata su un impianto elettrico a 12 volt ; la seconda, destinata ai propulsori a 6 e 8 cilindri e al W12 della A8, utilizza un impianto elettrico a 48 volt. La batteria agli ioni di litio da 10 ampere che supporta il sistema è montata sotto il vano bagagli, mentre un alternatore-starter azionato a cinghia (BAS - belt alternator starter) raffreddato ad acqua è posizionato all'estremità anteriore del motore a combustione e connesso all’albero motore tramite una cinghia dentata. In questo modo l'alternatore-starter recupera energia fino a una potenza di 12 kW e 60 Nm.

La tecnologia MHEV a 48 volt risulta molto conveniente ed efficiente: quando il conducente toglie il piede dall'acceleratore a una velocità compresa tra i 55 e i 160 km/h, l'auto può proseguire la marcia per inerzia fino a 40 secondi con il motore completamente spento, entrando nella cosiddetta modalità di veleggiamento. A velocità più basse, invece, la fase start/stop inizia già a 22 km/h. Il sistema di gestione della trazione utilizza le informazioni provenienti dal navigatore e dai sensori di bordo per decidere quando è più conveniente spegnere il motore o recuperare energia. Una delle situazioni tipiche in cui viene attivato il recupero è quando viene rilevato un veicolo che precede: in questa fase il sistema fa decelerare l’auto mediante il BAS, generando energia per poi stoccarla nella batteria o usarla direttamente per alimentare i servizi elettrici accessori.

Quando il conducente preme l'acceleratore dopo una fermata o una fase di veleggiamento, l'alternatore-starter riavvia il motore. In questo modo il motorino di avviamento tradizionale è utilizzato solo per la prima accensione dell'auto, quando l'olio è ancora freddo ed è necessaria una maggiore potenza di accensione. Ovviamente la gestione energetica dell'auto è importante e se, per esempio, l'accensione dell'aria condizionata richiede più energia, il motore viene avviato dolcemente anche quando l'auto è ferma. E lo stesso accade se il conducente toglie il piede dal freno per riavvicinarsi ad altri veicoli nel traffico nella tipica andatura ad elastico. Se ciò non basta e il guidatore accelera richiedendo più velocità, il motore viene riavviato immediatamente. Inoltre, esiste la funzione di avviamento predittivo, che avvia il motore non appena l'auto davanti inizia a muoversi, anche se il conducente sta ancora premendo il pedale del freno.

Il principio di funzionamento della tecnologia mild-hybrid a 12 volt è lo stesso di quella a 48 volt, anche se le fasi di veleggiamento e  di recupero dell'energia e la riduzione delle emissioni di CO2 sono leggermente minori.

All’inizio del 2018 sono stati introdotti altri modelli Audi con tecnologia mild-hybrid. Le nuove architetture permettono di avere più potenza e più coppia, con funzioni innovative che portano a un ulteriore risparmio di carburante. Nel medio termine, Audi intende implementare anche i compressori elettrici a 48 volt, che permettono un controllo più fine del motore e sono più leggeri e compatti da costruire. Lo stesso discorso è valido anche per componenti elettrici accessori come il riscaldamento dei finestrini e l'impianto audio, mentre accessori più piccoli come le centraline e i componenti di illuminazione continueranno ad essere gestiti da un impianto a 12 volt.

Fonte: Encounter - Audi AG