Mild Hybrid, cosa è e come funziona la tecnologia MHEV
Il mild hybrid è un sistema ibrido definito leggero MHEV: accoppiato al motore termico c’è un alternatore/starter reversibile (BES) che fornisce potenza addizionale per abbassare i consumi e le emissioni
Con mild Hybrid (MHEV) si intende un sistema costituito da una macchina elettrica reversibile che recupera energia in frenata (o decellerazione) e in determinate fasi di marcia fornisce al il motore termico un po’ di potenza supplementare. La tecnologia mild-hybrid MHEV, detta anche “ibrido leggero”, è sempre più diffusa ed è presente sulle nuove auto come sulla Mazda3 Hybrid, Audi S5 Turbodiesel, Mercedes e molte altre. Sul mercato numerose case auto presentano a listino modelli con il mild-hybrid sia su motori a ciclo Otto sia a ciclo Diesel, abbinati indifferentemente a cambi manuali o automatici.
Le auto dotate di tecnologia mild hybrid stanno spopolando perché essa permette di ridurre consumi, emissioni e di allungare la vita soprattutto ai motori diesel. Vediamo come è fatto e come funziona questa tecnologia che rappresenta il primo passo verso l’elettrificazione dell’auto i cui benefici si possono apprezzare soprattutto nelle riprese a bassi regimi di rotazione del motore.
Come è fatto il sistema mild hybrid?
Le auto dotate del sistema mild hybrid dispongono di un dispositivo elettrico reversibile, un alternatore-starter azionato a cinghia (MHSG o BSG) che è al contempo in grado di svolgere la funzione di generatore di corrente e quella di motore elettrico, anche con funzione di motorino di avviamento per il motore termico in alcune situazioni come nelle fasi di start/stop.
A esso è collegata una batteria dedicata che immagazzina l’energia elettrica in fase di frenata e la restituisce al sistema quando il motore elettrico entra in azione parallelamente a quello termico.
L’impiego del BAS (Belt Alternator Starter) al posto di un alternatore tradizionale standard consente a basso costo permette di aggiungere funzionalità ibride come start-stop, power assist e frenata rigenerativa.
Questo è il cuore del sistema MHEV, solitamente a 48 Volt: alternatore-starter un collegato all’albero motore, una batteria agli ioni di litio ed un software didicato per la gestione.
Questo alternatore reversibile è facilmente riconoscibile dal doppio tenditore della cinghia, necessario a causa dell’inversione della coppia motrice in trazione e generazione elettrica.
Nei modelli più avanzati la tensione operativa del sistema è portata a 48 volt, per ridurre l’intensità della corrente a parità di potenza e quindi diminuire le dissipazioni per calore nei cavi elettrici; inoltre il motogeneratore può essere raffreddato ad acqua. Il resto dei sistemi di bordo rimane a 12 V.
Come funziona il motore mild hybrid?
Quando agisce da motore elettrico, il sistema mild hybrid fornisce potenza addizionale al motore termico all’avvio, nelle partenze da fermo o quando c’è una richiesta di maggiore coppia motrice, ovvero nei momenti più impegnativi dal punto di vista del consumo e delle emissioni.
In accelerazione fornisce fino a 8-12 kW di potenza elettrica e 150Nm di coppia aggiuntiva.
Batteria auto mild-hybrid
In frenata e in rilascio la batteria si attiva il recupero di energia che si avvale di una batteria al litio: nei sistemi più raffinati si arriva a correnti di 10 A, con macchine elettriche a 48 V da 12 kW e 60 Nm.
Il sistema di gestione elettronica in base alle informazioni provenienti dai sensori di bordo decide quando è più conveniente spegnere il motore (viaggia in modalità “veleggiamento”) o recuperare energia come ad esempio quando un veicolo precede, fase nella quale il sistema fa rallentare l’auto con il BAS per generando energia da stoccare nella batteria o per alimentare i servizi dell’auto stessa.
E’ la centralina (ECU) che in base alle condizioni di guida regola i flussi di energia tenendo conto del livello di carica della seconda batteria dedicata. Questa gestione è ottimnale soprattutto nei modelli dotati di ADAS avanzati, dove il recupero di energia inizia in automatico addirittura quando viene rilevato un veicolo davanti alla vettura, rallentando il mezzo con l’attivazione del generatore alternatore.
Start/Stop mild-hybrid, come funziona
Dopo lo stop dell’auto in una sosta e spegnimento automatico del motore con il sistema start/stop, la riaccensione avviene attraverso questo alternatore-starter. Il motorino di avviamento tradizionale viene utilizzato solo per la prima accensione dell’auto, quando è necessaria la sicurezza della disponibilità di corrente disponibile dalla batteria dei servizi sicuramente carica ed una maggiore potenza.
Mild-hybrid 12 V
La tecnologia mild-hybrid a 12 volt è lo stessa di quella a 48 volt ma il recupero dell’energia e la riduzione delle emissioni di CO2 sono leggermente minori.
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