Da quando posseggo la IONIQ ho capito che c’è molta disinformazione attorno alla tecnologia ibrida. Me ne sono accorto perché quasi tutti mi fanno sempre le stesse due domande:
- come fai a ricaricare la batteria?
Beh…la batteria si ricarica principalmente bruciando la benzina che ho nel serbatoio. Poi qualcosina arriva anche ogni volta che freno ma se sei uno attento ai consumi allora cerchi di non frenare mai. - quanti chilometri percorri con la trazione elettrica?
Beh…normalmente una vettura ibrida percorre meno di 10km in modalità EV (Electric Vehicle)
Non so perché ma ho il sospetto che dopo le mie risposte la maggior parte delle persone giunga alla conclusione che le auto ibride siano la più grande truffa del secolo.
Per fortuna non lo sono.
Il problema non è nelle mie risposte (formalmente corrette) ma bensì nelle domande che sottintendono un legame molto stretto tra risparmio carburante e trazione elettrica quando in realtà questo legame non è così forte come si pensa…o come ci ha indotti a pensare Toyota con la sua campagna pubblicitaria “..con noi viaggi il 50% in elettrico in città”.
Brutta notizia: dal punto di vista energetico un’auto ibrida è una macchina a benzina come le altre nel senso che utilizza esclusivamente l’energia della benzina per muoversi.
Bella notizia: lo fa con efficienza media decisamente più alta rispetto alle macchine a benzina tradizionali, grazie ad alcuni trucchetti.
Il risparmio di carburante nelle auto ibride è dovuto in gran parte al loro meraviglioso motore a benzina capace di sfruttare meglio l’energia contenuta nel serbatoio rispetto a uno tradizionale. Il motore a ciclo Atkinson, se confrontato con quello a ciclo Otto, possiede un rendimento di combustione decisamente più alto (circa +15%). In pratica riesce molto meglio a trasformare l’energia chimica che acquistiamo sotto forma di benzina in energia meccanica che ci serve per muovere la macchina.
E quindi a cosa servono batterie e motori elettrici nelle auto ibride?
- compensano la perdita di potenza e di coppia allo spunto introdotte dal ciclo Atkinson. Senza un aiutino elettrico una macchia ibrida faticherebbe anche solo a spuntare e avrebbe prestazioni decisamente inferiori ad una vettura tradizionale di pari cilindrata.
- permettono di controllare in maniera efficiente il punto di lavoro del motore termico perché è qui che avviene la magia
Prima di proseguire soffermiamoci però su due concetti che sono fondamentali:
- consumare carburante significa usare il carburante che abbiamo nel serbatoio
- sprecare carburante significa usare parte di quel carburante per produrre inutile calore invece di usarlo per far muovere la macchina. Un motore a benzina normalmente spreca dal 60% all’ 80% del carburante.
Per vari motivi l’efficienza di un motore termico (cioè la sua capacità di trasformare benzina in movimento col minimo spreco) dipende molto dal suo punto di lavoro ossia dai suoi giri al minuto e dalla coppia erogata (lo “sforzo” necessario a muovere la macchina). Per gli stessi motivi, a parità di giri di rotazione, il rendimento aumenta all’aumentare della coppia erogata: questo significa che andando a 50 Km/h costanti (quindi giri motore costanti) il motore avrà un maggior rendimento (sprecherà meno energia) quando la strada è in salita rispetto a quando la strada è in piano o,peggio, in discesa. In sostanza quando andiamo in salita consumiamo più carburante sprecandone di meno, mentre quando andiamo in discesa consumiamo meno carburante sprecandone di più.
Quindi in sostanza a cosa servono batterie e motori elettrici nella auto ibride?
A “ingannare” il motore termico facendogli vedere “salite” e “discese” dove non ci sono!
Per simulare la salita si chiede al motore di erogare una coppia maggiore del necessario costringendolo a ricaricare anche la batteria: quindi si produce più energia di quella che servirebbe consumando più carburante con meno spreco (ovviamente l’eccesso di energia non viene buttato via ma messo da parte nella batteria).
Per simulare la discesa si inverte il ciclo ossia si usa il motore elettrico per ridurre lo sforzo del motore termico prelevando l’energia necessaria dalla batteria. In questo modo il termico consuma meno carburante del necessario sprecandone però di più
Al limite il motore termico può essere anche spento ottenendo la tanto sospirata modalità EV. A questo punto avrete capito che in questa modalità non è che si “viaggia gratis” e neanche a “zero emissioni” perché nelle fasi precedenti si è consumato più carburante di quanto era necessario (sprecandone di meno) e ora c’è un eccesso di energia in batteria che vale la pena di restituire sotto forma di movimento della macchina.
E’ compito del “cervello” elettronico dell’auto scegliere istante per istante la miglior strategia possibile tra:
- simulare una salita ricaricando la batteria
- simulare una discesa scaricando la batteria
- spegnere completamente il motore termico
- non fare nulla perché il motore termico lavora già in zona di massimo rendimento per cause naturali (es: autostrada)