Auto, c’è ibrida e ibrida

Ibrido piace, passaparola. Ma si fa presto a dire auto ibrida. Le formu­le alle quali ricorrono le case per reclamizzare i loro modelli green sono a dir poco fantasiose. Una giungla nella quale l’abbinamento motore elettrico-motore benzina o diesel va a braccetto con una serie di altre combinazioni meccaniche, che servono anch’esse a tagliare i consumi: start&stop, recupero energia in frenata, indicazione cambio marcia, cli­matizzatore intelligente… Tutte soluzioni che vanno nella direzione di con­quistare costi d’esercizio più a buon mercato, in tempi nei quali le quotazio­ni di benzina e gasolio sfiorano i due euro. Anche se le ibride hanno il loro tallone d’Achille: il grande vantaggio che un’auto ibrida offre nel traffico, in coda, nella lenta marcia in città, infatti si perde, anche se solo in parte, quan­do si affrontano strade a scorrimento veloce, autostrade e superstrade. Perché spostare il peso di due o più motori e del pacchetto batterie a velocità eleva­te e costanti comporta un inevitabile incremento dei consumi. Inoltre le vet­ture ibride hanno un prezzo di listino più alto rispetto alle auto tradiziona­li, perché la tecnologia costa. Ciononostante l’interesse per le auto ecologi­che e le coscienze verdi crescono: nel 2011, nel mondo, ne sono state imma­tricolate circa 1,5 milioni su un totale di 75 milioni di auto prodotte e ormai quasi tutti i costruttori arricchiscono il listino con modelli ecologici. A convincere marche e automobilisti è un semplice calcolo aritmetico: un motore a benzina trasforma solo il 28% della benzina usata per muoversi mentre il restante 72% va perduto. Un motore elettrico, alimentato da batterie, trasforma in movimento quasi il 70% dell’energia, peraltro ottenuta dalla marcia dell’auto, che in caso contrario andrebbe dispersa, quindi a costo quasi zero.Lo sanno perfettamente gli ingegneri del gruppo Volkswagen-Audi che dopo aver lanciato alcuni modelli di serie allestiti con sistemi di ibrido parallelo (abbinamento motore benzina+elettro propulsore su Audi Q5, A6, A8) hanno sbancato l’ultima 24 ore di Le Mans piazzando al primo e al secondo posto due Audi R18 e-tron quattro (foto a sinistra). Per la prima volta una vettura ibrida ha vinto la leggendaria gara, utilizzando un motore diesel e il Kers della F1, perfezionato dalla Scuderia Williams, in pratica un volano ad altissima velocità capace di immagazzinare fino a 120 cv di potenza e di restituirli come se fosse un turbo. Vediamo quali altre tecnologie possono tornarci utili, anche se il nostro obiettivo non è vincere a Le Mans.

MICRO-IBRIDESono auto in cui la parte elettrica, in pratica la normale batteria da 12 Volt al piombo e il motorino di avviamento da 2-3 kW, consente la funzione Stop&Start del propulsore termico. Il motore si spegne quando non serve (durante l’attesa al semaforo, in coda, in sosta), per poi riaccendersi automaticamente quando si premono l’acceleratore o il pedale della frizione, come succede sulla Smart Cdi, la tre cilindri diesel che fa 100 km con tre litri di gasolio. I vantaggi rispetto a una vettura tradizionale sono una ricarica parziale della batteria tramite l’alternatore sfruttando l’energia dispersa in fase di ogni decelerazione e un consumo di carburante ridotto del 5%, valore che può aumentare se si usa l’auto prevalentemente in città. Le micro-ibride si avvantaggiano anche di altre soluzioni tecniche, come climatizzatori a basso consumo, prese d’aria mobili che limitano la dispersione del calore, recupero dell’energia cinetica in frenata, cambiata ottimizzata: si calcola che la Bmw 320d dotata di EfficientDynamics possa aumentare di quasi il 20% il rendimento del carburante usato raggiungendo una quota vicina al 50% nel rapporto tra energia e movimento. Unendo così sportività a sobrietà.

MILD-HYBRIDÈ la tecnologia messa a punto e usata per prima da Honda per i suoi modelli ibridi, dalla Civic all’Insight, dalla Jazz alla Cr-Z. In queste auto l’impianto elettrico è composto da un motore elettrico da 10-15 kW alimentato da batterie Ni-MH (nichel ferro idruro) o al litio (come quelle dei cellulari) con potenze da 42 a 150 Volt. Il propulsore termico, oltre a sfruttare la funzione Stop&Start, viene aiutato da quello elettrico in fase di accelerazione. Quando l’auto ibrida subisce una decelerazione, l’energia, altrimenti dispersa, viene recuperata e utilizzata per ricaricare le batterie.

FULL-HYBRIDL’utilità di una Full-Hybrid si rivela soprattutto in città, dove le distanze sono brevi e la possibilità di viaggiare in modalità elettrica consente spesso di circolare anche in presenza di limitazioni del traffico. Attualmente i tragitti percorribili con la sola trazione elettrica sono ridotti, in genere da uno a 4,5 km, a causa della limitata capacità delle normali batterie. Le ultime ibride di questo tipo abbinano l’elettromotore al motore diesel: il primo costruttore a lanciare questa combinazione è stato Psa (Peugeot-Citroën) e uno dei modelli più interessanti è la Citroën Ds5 Hybrid4. Una vettura dallo stile impeccabile e realizzata con notevole gusto, che monta davanti il motore 2.0 Hdi Fap da 163 cv con cambio meccanico pilotato a sei marce, e sul retrotreno un motore elettrico. «Le batterie di trazione al nichel metallidruro, caricate dal motore termico, garantiscono la potenza necessaria al funzionamento della catena di trazione ibrida. Una centralina di controllo sincronizza i due motori e monitora lo stato delle batterie di trazione », spiega Roberto Paganini, responsabile della Formazione tecnica Citroën. «L’automobilista dispone di un selettore con il quale può gestire le diverse modalità di funzionamento. Su Zev massimizza l’uso del motore elettrico a emissioni zero (circa 4 km, mai sopra i 60 orari); su 4Wd il motore termico è acceso in permanenza per ricaricare le batterie di trazione grazie all’alternatore reversibile. Il motore elettrico posteriore assicura la motricità di una 4×4 fino a 120 km/h. Al di sopra di questa velocità la trazione elettrica viene disabilitata e la vettura torna ad essere a trazione anteriore».Anche Mercedes-Benz ha scelto la strada diesel-elettrico, lanciando da qualche mese questa tecnologia su Classe E berlina e station wagon. Il prossimo passo in avanti è quello dell’uso di batterie più evolute, potenti e leggere, magari agli ioni di litio, che hanno il vantaggio di avere un’autonomia superiore ma lo svantaggio di essere ancora troppo costose. Toyota per la Prius Plus (motore benzina + elettrico), la sette posti giardinetta, ha dato al pacco batteria la forma di un bracciolo e lo monta tra i sedili anteriori: in questo modo lo spazio dietro è sorprendentemente ampio. Lexus, il marchio di lusso giapponese, è un acceso sostenitore del Full-Hybrid: tutti i modelli nuovi venduti in Italia sono dotati di questa tecnologia.

EXTENDED-RANGEErev è un acronimo che sta per Extended range electric vehicle (Veicolo elettrico ad autonomia estesa). I fendi ghiaccio di questa nuova razza di auto green sono stati l’Opel Ampera e la gemella Chevrolet Volt, Car of the Year del 2012 e la Fisker Karma. Prodotte da General Motors negli Stati Uniti, Ampera e Volt utilizzano la piattaforma Voltec, cioè un motore elettrico da 111 kW (149 cv), alimentato da una batteria agli ioni di litio, composta da 288 celle da 16 kWh. Questo pacco batterie si carica collegandolo alla presa di casa in circa tre ore e garantisce al veicolo un’autonomia in modalità elettrica in solo elettrico per una sessantina di km. Quando la batteria cala interviene il range extender, un motore 1.4 benzina da 84 cv (63 kW) che funge da generatore e ricarica le batterie. Lavorando sempre a un regime di giri ottimizzato per la massima efficienza, alimenta la batteria aumentando l’autonomia di altri 500 km. La Fisker Karma ha tre motori: due elettrici montati sull’asse posteriore, che sono quelli che muovono la vettura, più uno endotermico a benzina che serve solo per ricaricare le batterie agli ioni di litio posizionate centralmente. L’auto può quindi essere utilizzata in maniera totalmente elettrica (stealth) o con l’ausilio del motore a benzina che ricarica la batteria mentre si muove (modalità sport).

PLUG-INL’ultima frontiera della tecnologia ibrida è la categoria delle Plug-in, auto Full-Hybrid, spinte da motore termico ed elettromotore, le cui batterie possono essere ricaricate attraverso la presa elettrica di casa o le apposite colonnine di carica. Una specie di anello mancante tra auto elettrica e auto ibrida. Il primo modello Plug-in disponibile in Italia è la Toyota Prius Plug-in. A seconda delle condizioni del traffico, Prius Plug-in può percorrere circa 20 km basandosi sulle proprie batterie, muovendosi a una velocità fino a 90 km/h. Oltre tale velocità, per fornire la necessaria potenza entra in funzione il tradizionale motore a benzina. Una volta che la carica delle batterie si è esaurita, l’auto è una normale Prius ibrida-elettrica a basso consumo simile alle precedenti versioni. La ricarica completa delle batterie richiede circa un’ora e mezzo. Il consumo medio previsto da Toyota è di 3,1 litri di carburante ogni 100 km. Altri modelli Plug-in in arrivo tra 2012 e 2013 sono: Bmw i8 Plug-in, Ford C-Max Plug-in, Volvo V60 Plug-in.Plug-in anche per sua maestà la regina delle fuoristrada, la Range_e, che sarà pronta nel 2013. Sviluppata sulla base della Range Rover Sport, abbina il V6 3.0 litri turbodiesel da 245 Cv a un elettrico da 69 kW e a un cambio automatico Zf a 8 rapporti. Il sistema ibrido parallelo si avvale di una batteria agli ioni di litio da 14,2 kW/h, ricaricabile da una normale presa in circa quattro ore, e assicura un’autonomia di circa 32 km. «Che equivale al percorso giornaliero medio di un automobilista europeo nei percorsi cittadini », dice Daniele Maver, presidente di Land Rover Italia. «È una tecnologia straordinaria, perfetta per una 4×4 come Range Rover. Perché con un limite di 89 g/km di CO2, quasi 30 km con un uno di gasolio, la Range_e vanta una potenza di 339 cv e raggiunge i 193 orari».Insomma ci sono tanti modi di essere auto ibrida, con una finalità comune: consumare poco e inquinare sempre meno. Già adesso le stime dicono che se ogni americano guidasse una vettura ibrida, si risparmierebbero 1,6 miliardi di barili di petrolio all’anno: più di tutte le importazioni di greggio dal Medioriente. Il sogno? Arrivare a produrre durante il viaggio un surplus di energia elettrica da scaricare quando si torna a casa per accendere lampadine e far funzionare il frigo…