Il motore ibrido 1 Cosa significa ibrido.in natura "ibrido" significa unione tra due specie differenti. Lo stesso vale per le auto ibride, che hanno due motori: uno elettrico e uno a benzina. Il motore elettrico entra in funzione nelle partenze da fermo con l'energia accumulata nelle batterie e dà la spinta necessaria per raggiungere basse velocità. Superata una certa velocità e nei momenti in cui c'è bisogno di maggior potenza, parte il motore a benzina. Da lì in poi, i due motori sono in grado di funzionare insieme con la regia elettronica del sistema Hybrid Synergy Drive che ne modula l'interazione in ogni istante. L'unico intervento del guidatore è quando decide di andare in modalità solo elettrica, ma solo per brevi tragitti. L auto ibrida si accende con il pulsante start. Ma non si sente niente. Partenza In partenza o a basse velocità, la vettura è alimentata dal motore elettrico. Quando acceleri, anche leggermente, proverai l'esperienza di un'eccellente reattività. Piena accelerazione Quando c'è bisogno di ulteriore potenza, il motore elettrico si combina con il motore a benzina per massimizzare le prestazioni. In viaggio A velocità di guida costante l'auto è alimentata sia dal motore elettrico che da quello a benzina nella configurazione che permette di risparmiare più carburante. Decelerazione/frenata La batteria ad alte prestazioni si ricarica ogni volta che deceleri o freni, non serve nessun intervento manuale per avere sempre carica sufficiente. Da fermo Quando ti fermi, i due motori si spengono automaticamente. Questo consente di risparmiare carburante e ridurre le emissioni di gas di scarico. Perché dovrei acquistare un automobile ibrida Per ridurre i consumi di carburante, perché l'uso di un motore elettrico con grande coppia a bassi regimi, assieme a un motore termico a benzina con coppia ai regimi più alti, unitamente al cambio a variazione continua, migliora notevolmente il rendimento complessivo. Per il piacere di guida, perché le ibride sono vetture divertenti da guidare. Grazie alla grande coppia del motore elettrico disponibile da subito,
permettono un'accelerazione da 0 a 50 km/h in soli 4 secondi. 2 Per la silenziosità, che aumenta notevolmente il comfort a bordo. Per i ridotti costi di gestione, come la manutenzione, il costo del bollo, l'assicurazione, ecc. La tecnologia ibrida è avanti di 10 anni. Comprare oggi una Toyota Hybrid vuol dire acquistare un'auto che sarà al passo con i tempi anche in futuro. Perché Toyota ha scelto l ibrido benzina? La scelta di Toyota deriva dalla convinzione che nei sistemi ibridi si può ottenere il massimo beneficio utilizzando un motore particolarmente affidabile come il motore a benzina. Nei motori diesel ci sono componenti complessi come l'impianto di iniezione "Common Rail" e il filtro antiparticolato, necessario per poter rientrare nei limiti delle normative europee sulle emissioni. Inoltre, in determinate condizioni di guida, il filtro è soggetto a intasamenti e va spesso sostituito o riparato. In un sistema ibrido, invece, il motore benzina garantisce una maggiore affidabilità ed una migliore gestione del continuo spegnimento ed accensione del motore termico. I sistemi "Full Hybrid" Toyota, infatti, utilizzano un motore benzina con caratteristiche particolari, detto a "ciclo Atkinson". Il ciclo di funzionamento Atkinson ottimizza la fase di compressione della miscela aria-benzina in modo da ottenere una maggiore efficienza, e quindi minori consumi, rispetto al tradizionale "ciclo Otto". La minore potenza specifica che ne consegue contribuisce alla notevole affidabilità, ed è compensata dalla presenza del motore elettrico. Infatti, la coppia resa disponibile da quest'ultimo - massima ai bassi regimi - e quella del motore termico - massima a regimi elevati - realizzano una perfetta sinergia in grado di conferire al veicolo prestazioni brillanti a qualsiasi velocità. Ma Toyota non smette mai di investire in ricerca. Al momento si stanno studiando soluzioni ibride ancora più avanzate, perché tutto può essere migliorato. Le prestazioni di un motore ibrido sono equiparabili a quelle di un motore tradizionale? Le prestazioni di un'ibrida sono superiori in ogni aspetto. In accelerazione hai il contributo di due motori che lavorano in sinergia,
mentre nelle ripartenze il motore termico lascia spazio a quello elettrico che da solo può farsi carico della propulsione fino alla velocità di 50 Km/h in media (a seconda delle condizioni di carica della batteria e dello stile di guida), abbattendo i consumi e le emissioni nel circuito cittadino. 3 Nei tragitti a velocità medio-alte il motore a benzina contribuisce maggiormente alla propulsione e le performance in autostrada (a velocità elevata e costante) sono comparabili a quelle di un'automobile a benzina. La batteria della mia Toyota Hybrid ha bisogno di essere ricaricata o sostituita? La batteria non ha bisogno di essere ricaricata. Niente ricerche affannose di una colonnina di ricarica e niente ansia da "batteria in riserva". Infatti, la batteria di un'auto ibrida si ricarica da sola in due modi: trasformando l'energia, che normalmente viene dissipata sotto forma di calore in fase di frenata o di attrito in fase di decelerazione, in energia elettrica attraverso l'energia generata dal motore termico ogni qual volta il livello di carica della batteria scende al di sotto di una certa soglia. Anche in questo caso non serve alcun intervento da parte del conducente. Per quanto riguarda la sostituzione, la vita di una batteria ibrida è di gran lunga superiore alla durata media di una batteria tradizionale, montata su una qualsiasi automobile. La Batteria della Toyota Hybrid può essere riciclata? Attualmente, grazie alla nostra esperienza pluriennale raccogliamo e ricicliamo il 91% delle batterie ibride attraverso i rivenditori e le officine autorizzate Toyota e Lexus, ma puntiamo a raggiungere il 100%, anche grazie alla collaborazione di tutti gli operatori autorizzati ELV (End of Life Vehicle, Fine vita dei veicoli) di tutta Europa. Toyota vuole andare oltre il concetto di riciclo, valutando varie opzioni per poterle rigenerare, fornendo così una seconda vita alle batterie come fonte di energia da veicolo a veicolo o da veicolo ad applicazione fissa. Questa soluzione offrirà ai proprietari di auto ibride non solo una straordinaria efficienza dei consumi e una guida senza stress, ma anche la consapevolezza che la loro auto si distingue per quanto rispetta l ambiente nel suo intero ciclo di vita. Speriamo che questo sia un altro motivo per innamorarsi dell'ibrido. Quanto spesso bisogna sostituire batterie ibride? Le batterie delle nostre auto ibride sono progettate per durare quanto la vita della vettura. Tutti i componenti ibridi beneficiano della nostra garanzia di cinque anni /100.000 km *. Quando la vostra auto ibrida supera il test sullo
stato di salute, potrete beneficiare di un ulteriore anno / 15.000 km * di estensione dell assistenza sulla batteria ibrida. 4 Cosa succede se la batteria si scarica? Non dovete avere paura che la batteria della vostra Toyota ibrida possa scaricarsi, perché si carica nel momento in cui la guidate. Il sofisticato sistema controlla continuamente il motore a benzina e la batteria e quando è necessario passa da un alimentazione all altra, senza nessuna interruzione. Può un ibrido continuare a funzionare con l elettricità quando finisce il carburante? No. Anche se le nostre auto ibride sono state progettate per funzionare in modalità solo elettrica, non sono state progettate per funzionare senza benzina. Ciò potrebbe causare gravi danni al sistema ibrido. Mi posso fidare di un motore ibrido Toyota? Con gli oltre 40 anni di ricerca e sviluppo di soluzioni ecologiche alla mobilità, Toyota si propone oggi come leader all'avanguardia nella produzione di tecnologie Full Hybrid. Dal lancio della prima generazione di Prius nel 1997, sono stati venduti 8 milioni di veicoli ibridi a livello globale. E le vendite stanno continuando ad aumentare velocemente: ogni mese, più di 100.000 clienti nel mondo acquistano una Toyota ibrida. Secondo il rapporto TÜV 2014, 15 modelli Toyota sono nella Top 10 dei veicoli più affidabili nelle diverse categorie esaminate. In particolare Prius occupa la prima posizione nella categoria dai 4 ai 5 anni di vita e in quella dai 6 ai 7 anni. A certificare elevati livelli di eccellenza e sicurezza contribuisce anche il fatto che Toyota offre una garanzia di 5 anni su tutte le componenti del sistema ibrido. Quanto mi costa la manutenzione? Il costo di manutenzione ordinaria (tagliandi) è uguale a quello di una vettura a benzina dello stesso tipo e classe. Se consideri però che a tua disposizione hai in più un motore elettrico che non necessita di manutenzione, ecco qui che il vantaggio si dimostra lampante. Due motori, ma la manutenzione si effettua su uno solo! Per le auto ibride, infatti, tutta la parte elettrica ed elettronica è esente da manutenzione specifica e sono anche assenti elementi a forte rischio usura, come la frizione.
Inoltre, puoi usufruire del Toyota Hybrid Service Program, che ti dà la possibilità di eseguire un controllo periodico dei parametri del sistema Hybrid Synergy Drive presso i Centri di Assistenza Autorizzati per ottenere, a seguito dell'esito positivo del controllo, l'estensione della copertura sulla batteria ibrida per 1 anno/15.000 km, fino al decimo anno dall'immatricolazione del veicolo. L'estensione della copertura sulla batteria ibrida ti dà diritto alla riparazione gratuita nonché alla sostituzione della batteria, in caso di guasto o malfunzionamento. 5 Le auto ibride hanno minore spazio all interno? No. Gli spazi interni sono identici a quelli di una equivalente vettura con motorizzazione tradizionale. Le ibride di ultima generazione hanno le batterie collocate sotto i sedili posteriori, sotto il bagagliaio tra le ruote posteriori in una posizione non invasiva per l'abitacolo e per il vano di carico o addirittura nel tunnel centrale nel caso della Prius+. Differenze e i vantaggi ibride Toyota rispetto ai veicoli ibridi della concorrenza? Una caratteristica comune a tutti i veicoli ibridi prodotti dalle altre case automobilistiche è l'utilizzo di un motore termico come principale fonte di energia e di un motore elettrico come supporto (i cosiddetti sistemi Mild- Hybrid). Il sistema ibrido Toyota, rispetto alla concorrenza, utilizza un motore elettrico ad alte prestazioni, in grado di far muovere da solo il veicolo (i cosiddetti sistemi Full-Hybrid). In che modo Toyota sta andando verso l obiettivo zero emissioni L'approccio di Toyota è quello di implementare la tecnologia più appropriata per produrre l'automobile adatta nel luogo giusto e al momento giusto. Oggi questa tecnologia è quella ibrida, che mette insieme valori di emissioni bassissimi, una notevole economia nei consumi, potenza e silenziosità. In alcuni contesti di utilizzo del veicolo, altri tipi di motori a basse emissioni si sono dimostrati efficaci, nonostante non siano maturi e versatili come i motori a benzina e diesel. A questo proposito, il lancio di Toyota Mirai ha segnato l inizio di una nuova era nel mondo dell auto. Mirai, infatti, sfrutta il Toyota Fuel Cell System (TFCS), un sistema che adotta tanto le celle a combustibile quanto la tecnologia ibrida, e include nuovi pacchi di celle e serbatoi di idrogeno ad alta pressione di produzione Toyota. Il TFCS risulta molto più efficiente rispetto ai tradizionali motori a combustione interna e non produce né CO2 né agenti inquinanti. Con l introduzione sul mercato di Mirai, prevista in Europa per settembre 2015, Toyota ha riconfermato il suo impegno a investire in tecnologie che si dimostrano sempre di più all avanguardia.
Lo spaccato di un comune accumulatore con le varie celle e le piastre al piombo e biossido di piombo; non vediamo invece la soluzione di acqua e acido solforico che deve bagnare le piastre. 6 Ogni cella fornisce 2 volt, una batteria automobilistica da 12 volt avrà quindi 6 celle indipendenti messe in serie per una differenza di potenziale, misurata fra polo positivo e negativo, di complessivi 12V. Ad una temperatura di riferimento di 25 C. La corrente della batteria è continua Vengono identificate con una scritta del tipo 12V 55 Ah 420A. La prima cifra indica la tensione della batteria, la seconda la capacità della batteria in 20 ore (C20), la terza la corrente di spunto, cioè la massima corrente che possono erogare all avviamento per 30 secondi prima di scendere a 7.2 Volt L auto ibrida si ricarica da sola. L'inverter trasforma la corrente continua delle batterie in quella alternata necessaria per azionare il motore. In qualche caso eleva la tensione erogata dalle batterie, per aumentare il rendimento del motore elettrico. In alcune ibride sono presenti una o due frizioni azionate automaticamente per poter scollegare il motore termico o quello elettrico dalla trasmissione, a seconda della modalità di funzionamento. La centralina di gestione controlla l intero sistema propulsivo e, spesso, la trasmissione. Gestisce lo spegnimento e la riaccensione del motore termico e lo stato di carica della batteria. Nelle ibride plug-in ricaricabili dalla rete elettrica c'è una presa che, insieme al caricabatteria di bordo, consente il rifornimento tramite apposito cavo fornito in dotazione.
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Esistono ben tre distinte tipologie di veicoli ibridi: ibrido serie e ibrido misto, la cui combinazione da origine al così detto ibrido parallelo. essi si differenziano per la diversa configurazione dell apparato di trasmissione, di locuzione e della gestione dei flussi di energia. 8
Ibrido serie: motore termico non è collegato direttamente alle ruote ed ha solamente il compito di generare energia che viene utilizzata da motore elettrico per la locuzione del veicolo e per la ricarica delle batterie quando ve n è in eccesso. Il motore termico interno viene configurato in modo tale da offrire la massima efficienza in termini di produzione di energia, non essendo necessarie accelerazioni. Per questo i motori termici utilizzati sono differenti da quelli classici, ed offrono tipicamente rendimenti elevati a parità di numero di giri, dovendo lavorare a regime costante. Grande svantaggio degli ibridi in serie è la perdita di efficienza in situazioni di costante ed elevata necessità velocità, come nei tratti autostradali, dove viene persa molta energia per via della conversione termico-elettrica. Per questo motivo gli ibridi in serie sono adatti ad un uso prettamente urbano, caratterizzato da frequenti accelerazioni e decelerazioni. Sugli ultimi modelli è possibile persino spegnere il motore termico per brevi tratti per viaggiare ad autonomia limitata in modalità completamente elettrica. E in fase di test su alcuni prototipi anche uno schema a trazione integrale, ottenuto installando piccoli motori elettrici in ciascuna ruota. 9 La figura schematizza la configurazione meccanica degli ibridi in serie. Ibrido parallelo: è il più diffuso nelle auto ibride diffuse sul mercato, ed è sostanzialmente caratterizzato dalla possibilità dei due tipi di alimentazione di lavorare in sincronia. Il motore elettrico può inoltre comunque ricaricare le batterie. Esiste una classificazione dei diversi tipi di ibrido parallelo, a seconda del bilanciamento dei motori nella distribuzione della coppia alle ruote motrici. Nella maggior parte dei casi, comunque, il motore a combustione è dominante rispetto a quello elettrico, il quale ha solamente la funzione di coadiuvare quello termico nei momenti di necessità, ai fini di ottenere prestazioni migliori a fronte di consumi minori. Il cambio è solitamente automatico, per favorire l ottimizzazione delle fasi di accelerazione, in quanto le marce più basse sono anche quelle che causano maggior dispendio di carburante. La cilindrata subisce una drastica diminuzione, potendo infatti contare su un motore elettrico in grado di fornire potenza su richiesta e non necessitando quindi di potenti motori a combustione. Anche in questo caso i veicoli sono adatti a percorrenze urbane o brevi tratti extraurbani lineari. La figura schematizza la configurazione meccanica degli ibridi paralleli.
L ibrido misto costituisce sostanzialmente nella fusione delle due tipologie sopra citate da punto di vista meccanico, come avviene nella Toyota Prius, che vede accorpati il motore termico e le parti elettriche e gli alberi di trasmissione finale. 10 A bordo della Toyota Prius abbiamo, oltre all unità termica, altre due unità di tipo elettrico; queste due unità sono dei motogeneratori elettrici (cioè possono svolgere sia la funzione di motore che di generatore elettrico), e sono universalmente identificate dalle sigle come MG1e 2 Unità termica, MG1 e MG2 vengono coordinati della centralina del sistema ibrido, anche indicata con ECU HV. http://www.triches.eu/ibrido.html https://www.youtube.com/watch?v=eev3t9um9qk https://www.youtube.com/watch?v=afcdbfimzqm https://www.youtube.com/watch?v=lgk8c1ycteg