Come funziona l'Hybrid System

C'è ibrido e ibrido, ma perché possa considerarsi tale una sistema deve innanzitutto rappresentare la combinazione di due fonti di energia. Un esempio è un motore a combustione associato a uno elettrico. L'architettura in questo caso può essere di due tipi: seriale o parallela. Vediamole in dettaglio con l'aiuto dei tecnici Toyota.

IBRIDO SERIALE: il motore a combustione produce energia elettrica attraverso un generatore e questa viene inviata alla batteria oppure direttamente alle ruote. Sia nell'uno che nell'altro caso, l'auto procede sempre elettricamente e non vi è collegamento meccanico tra il motore a combustione e le ruote. Il motore termico lavora autonomamente, in modo da alimentare il motore elettrico o la batteria. Con questo sistema, l'attività del motore a combustione rimane indipendente dalla velocità del veicolo. Non così per il motore elettrico.

IBRIDO PARALLELO: consente la guida con il motore elettrico oppure con il motore a benzina oppure con tutti e due contemporaneamente. Entrambi hanno un collegamento meccanico con le ruote per trasmettere il moto. A causa di ciò, anche il motore a combustione non può essere indipendente dalla velocità del veicolo. Con effetti negativi sulla riduzione delle emissioni.

IBRIDO TOYOTA: permette la combinazione di entrambi i sistemi, seriale e parallelo. Quindi, una guida con motore elettrico e conseguente riduzione delle emissioni nocive, come un normale ibrido seriale; performance prolungate nel tempo garantite dal motore a combustione; prestazioni supplementari fornite dalla batteria nel caso di accelerazioni; il recupero di energia (inviata alla batteria) ad ogni frenata. In questo sistema intervengono due apparati elettrici: un motore elettrico che spinge l'auto e rigenera l'energia della frenata; un generatore che produce energia elettrica attraverso il motore a combustione e il motorino di avviamento.

HYBRID SYSTEM DRIVE: alla migliore efficienza del sistema ibrido Toyota contribuisce anche "l'Hybrid System Drive", un sistema di funzionamento ad alta tensione che converte la tensione della batteria in un più alto sistema di voltaggio tra il generatore e il motore, per una migliore uscita e una migliore efficienza del sistema ibrido. L'alto voltaggio utilizzato dagli apparati elettrici (500 volt) consente di trasportare maggiore potenza a fronte di una riduzione delle perdite del sistema. Risultato: aumenta la potenza disponibile in ogni momento, l'accelerazione è omogenea e senza strappi, il motore risponde con più immediatezza.

COME FUNZIONA L'IBRIDO TOYOTA
Avviamento a velocità basse-medie 
Il motore a benzina si arresta se si trova in condizioni di scarsa efficienza; quando accelera da ferma fino a raggiungere una velocità media la Prius opera con la sola potenza generata dal motore elettrico.

Guida in condizioni normali
La potenza del motore a benzina è distribuita in due modi: una parte è utilizzata per azionare il generatore, che a sua volta aziona il motore elettrico; l'altra è utilizzata per azionare direttamente le ruote. La distribuzione di queste potenze è controllata per fornire la massima efficienza.


Durante un’accelerazione improvvisa
In questi casi, per esempio quando si vuole iniziare un sorpasso o su una strada in salita, la potenza supplementare è fornita dalla batteria mentre il motore a benzina aggiunge energia al motore elettrico. La risposta è potente e regolare e dà luogo a migliori prestazioni in accelerazione.

Durante la decelerazione e la frenata
Durante la decelerazione, ad esempio durante la frenata, il motore elettrico agisce come un grande generatore elettrico. Si comporta cioè come un efficiente sistema di recupero di energia che trasforma l'energia cinetica del veicolo in energia elettrica. L'energia recuperata è quindi conservata nella batteria.


La ricarica della batteria
La batteria è controllata affiché mantenga un determinato livello di carica. Quando il livello si abbassa il generatore si attiva per ricaricare la batteria. Quando la Prius è ferma, il motore a benzina si arresta automaticamente.