Ibrido serie VS ibrido parallelo: funzionamento e vantaggi

Le relazioni sono importanti anche motorizzate: quelle tra motore termico e motore elettrico si distinguono in ibrido serie e ibrido parallelo. La classificazione non è ancora molto conosciuta e utilizzata perché finora la maggior parte delle auto full hybrid e plug in hybrid disponibili sul mercato sono della seconda tipologia. Ma presto le cose potrebbero cambiare. Infatti, la categoria delle vetture con sistemi ibridi in serie riserva indubbi vantaggi su due fronti: sostenibilità ambientale e spensierata autonomia, senza tappe alla colonnina di ricarica o alla pompa di benzina.
In questo articolo, raccontiamo quali sono le differenze principali tra l’alimentazione ibrida dei sistemi in serie e quella dei motori ibridi paralleli. Evidenziamo, poi, a chi è più adatta l’una e l’altra tecnologia. Facciamo, infine, qualche considerazione su consumi, prestazioni e manutenzione.
NOLEGGIA IN SERIE O IN PARALLELO CON NOI
Che cos’è un sistema ibrido in serie
Il sistema ibrido in serie è il cuore di automobili che non devono essere collegate alla rete elettrica per ricaricare la batteria. La ricarica di energia elettrica avviene direttamente a bordo grazie al motore termico che funziona come generatore.
La locuzione “in serie” sottende la presenza di elementi che fanno qualcosa in successione uno all’altro. Tutte e tutti conosciamo, seppur vagamente, i circuiti in serie e la produzione in serie. Menzionarli proietta nella mente le immagini di componenti elettronici, da una parte, e oggetti destinati alla vendita, dall’altra, tutti in fila allo stesso modo, uno dietro l’altro. Uno dietro l’altro stanno anche il propulsore termico e il propulsore elettrico nei sistemi in serie, sebbene non fisicamente, ma funzionalmente.
Dunque, la caratteristica distintiva dell’ibrido in serie è che i due motori non sono entrambi collegati alla trasmissione. La trazione è veicolata solo dal motore elettrico, l’unico direttamente collegato alle ruote. Il motore a combustione interna funziona solo come generatore di corrente elettrica. La sua azione avviene sempre in condizioni di massima efficienza.
La sottile differenza tra ibrido serie e veicoli con range extender
La tecnologia dei motori ibridi in serie appare simile a quella delle auto con range extender, chiamate anche “vetture REEV” dall’espressione inglese “range extended electric vehicle”. I veicoli con range extender sono macchine elettriche che dispongono di un motore termico che interviene per generare corrente elettrica nel momento in cui la batteria è quasi scarica. La loro batteria può essere collegata direttamente alla rete elettrica.
Come funziona l’ibrido in parallelo
La definizione del secondo tipo di tecnologia ibrida, la più nota e diffusa, è altrettanto eloquente di per sé, come la prima: quando si parla di ibrido parallelo ci si può giustamente immaginare che ci siano due componenti che lavorano insieme. Infatti, è proprio così: il motore a combustione e il motore elettrico sono entrambi collegati alla trasmissione. Tutti e due possono fornire trazione alle ruote, insieme oppure alternandosi. Nelle automobili full hybrid e plug in hybrid è utilizzata nella stragrande maggioranza dei modelli proprio questa modalità di funzionamento.
È meglio l’ibrido in serie o l’ibrido in parallelo
I sistemi ibridi in serie sono molto efficienti nei contesti urbani dove gli spostamenti sono caratterizzati da frequenti arresti e ripartenze. Al contrario, nei viaggi lunghi in autostrada, il motore termico è continuamente sollecitato nella ricarica della batteria e nella fornitura di corrente, una condizione che determina una certa riduzione dell’efficienza.
I motori ibridi in parallelo sono più efficienti nei percorsi misti: danno il meglio, quindi, nei tragitti che alternano tratti con semafori e stop, e tratti a scorrimento veloce, su strade provinciali, statali o vere e proprie autostrade. D’altra parte, negli spostamenti urbani risultano meno efficienti dei veicoli con ibrido in serie. In più, il loro assemblaggio richiede un maggior numero di componenti con una complessità maggiore della configurazione definitiva.
Quale tecnologia conviene in città e quale in autostrada
In città, grazie all’uso predominante del motore elettrico e al recupero dell’energia in frenata, le auto ibride in serie possono raggiungere consumi reali compresi tra 4 e 4,4 litri ogni 100 km: sono valori più alti rispetto ai dichiarati 1,6-1,7 l/100 km, ma comunque vantaggiosi rispetto a quelli delle auto tradizionali. In autostrada, le ibride in parallelo risultano più efficienti. A velocità costanti, il motore termico opera in condizioni ottimali: garantisce consumi medi di circa 7,1 l/100 km a 130 km/h costanti: con un litro di benzina, quindi, si percorrono 14 km.
Manutenzione e durata: meglio un ibrido serie o un ibrido parallelo?
Le auto ibride in serie richiedono una manutenzione più semplice rispetto alle “sorelle” con alimentazione in parallelo. L’assenza di componenti come la frizione e il cambio tradizionale riduce le parti soggette a usura. Inoltre, il motore termico subisce meno stress e dura di più nel tempo, perché opera a regimi costanti. Le ibride in parallelo presentano, invece, una maggiore complessità meccanica: possono, quindi, richiedere interventi di manutenzione più frequenti. Tuttavia, la diffusione della tecnologia ibrida in parallelo ha portato a una maggiore disponibilità di ricambi e a costi di manutenzione competitivi. La scelta tra i due sistemi dipende dalle esigenze individuali e dalle abitudini di guida.