Auto Ibride: Funzionamento, Componenti e Manutenzione Essenziale

1. Descrizione delle auto ibride

Le auto ibride sono veicoli che utilizzano due fonti di energia per la trazione: un motore termico (solitamente a benzina) e uno o più motori elettrici. L'obiettivo è combinare i vantaggi di entrambe le tecnologie per ottenere minori consumi, emissioni inquinanti ridotte e una maggiore efficienza complessiva. Durante la guida, il sistema ibrido gestisce in modo intelligente il passaggio o la combinazione dei due motori, a seconda delle condizioni di guida.

2. Classificazione delle auto ibride

Le auto ibride si possono classificare in base alla configurazione e al livello di elettrificazione:

• MHEV (Mild Hybrid Electric Vehicle): il motore elettrico supporta il motore termico, ma non può muovere l'auto autonomamente. Contribuisce a ridurre consumi ed emissioni.

• HEV (Hybrid Electric Vehicle): è il sistema ibrido "puro", in cui il motore elettrico può muovere l'auto per brevi tratti. I sistemi HEV funzionano spesso in configurazione serie o parallelo:

  • Serie: il motore termico genera energia per il motore elettrico.

  • Parallelo: entrambi i motori possono muovere direttamente le ruote.

  • Serie-parallelo: combinano i vantaggi di entrambi i sistemi.

• PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle): si possono ricaricare tramite presa elettrica. Offrono una maggiore autonomia in modalità elettrica (fino a 50-60 km).

• BEV (Battery Electric Vehicle): non sono ibride, ma veicoli 100% elettrici. Utilizzano esclusivamente motori elettrici e batterie di grande capacità.

• FEV (Full Electric Vehicle): sinonimo di BEV.

3. Componenti principali delle auto ibride e loro funzioni

• Motore termico: fornisce potenza tradizionale e/o ricarica la batteria.

• Motore elettrico: assiste o sostituisce il motore termico nella trazione.

• Batteria ad alta tensione: accumula l'energia elettrica.

• Inverter/Convertitore: trasforma la corrente continua in alternata e viceversa.

• Centralina di controllo (ECU): gestisce il sistema ibrido.

• Trasmissione: coordina la potenza dei due motori alle ruote.

• Sistema di raffreddamento: mantiene stabile la temperatura della batteria e dei componenti elettrici.

4. Inverter, convertitore, motori sincroni, cablaggi alta tensione

• Inverter: converte la corrente continua (DC) della batteria in corrente alternata (AC) per alimentare il motore elettrico e, viceversa, in fase di recupero dell'energia (frenata rigenerativa).

• Convertitore DC-DC: riduce la tensione della batteria ad alta tensione per alimentare i dispositivi a 12V (fari, radio, ecc.).

• Motori sincroni a magneti permanenti: sono molto efficienti e silenziosi; il campo magnetico del rotore è costante e sincronizzato con quello dello statore.

• Cablaggi ad alta tensione: trasportano energia elettrica tra batteria, inverter e motore. Sono isolati e protetti per garantire la sicurezza.

5. Batterie: specifiche tecniche, durata, autonomia, capacità, SOL/SOLD

• Tipo: solitamente agli ioni di litio o al nichel-metallo idruro (NiMH).

• Capacità: varia tra 1,5 kWh (HEV) e 15-20 kWh (PHEV). I BEV possono superare anche i 60 kWh.

• Durata: circa 8-10 anni o 150.000-200.000 km, a seconda dell'utilizzo.

• Autonomia:

  • HEV: pochi km in modalità elettrica.

  • PHEV: fino a 60 km.

  • BEV: fino a 500 km.

• SOL (State of Life): indica lo stato di salute generale della batteria.

• SOLD (State of Lifetime Degradation): misura la degradazione della capacità rispetto al nuovo.

6. Manutenzione: PAS, PAI, PAV e sistemi refrigeranti

• PAS (Parte Alta di Sicurezza): riguarda la manutenzione in sicurezza delle parti elettriche ad alta tensione.

• PAI (Parte Alta Intervento): abilitazione necessaria per intervenire su veicoli ibridi ed elettrici.

• PAV (Persona Avvertita): persona con conoscenze tecniche e formazione base per riconoscere i rischi.

• Sistemi refrigeranti: fondamentali per evitare il surriscaldamento di batteria, inverter e motori. Possono essere ad aria o a liquido (più efficiente).

7. Possibili guasti in un'auto ibrida

• Guasto all'inverter o al convertitore (problemi elettronici).

• Degrado della batteria (perdita di capacità).

• Malfunzionamento del sistema di raffreddamento.

• Problemi alla trasmissione (soprattutto nei sistemi a ingranaggi complessi).

• Errori nei sensori o nella centralina (ECU) che gestisce la parte ibrida.

• Problemi ai cablaggi ad alta tensione (usura, cortocircuito).

8. DPI, sicurezza e smaltimento

• DPI (Dispositivi di Protezione Individuale): guanti isolanti, visiera, abbigliamento ignifugo e scarpe antistatiche, fondamentali durante gli interventi su veicoli ibridi.

• Sicurezza: prima di qualsiasi intervento, è necessario scollegare il sistema ad alta tensione.

• Smaltimento: le batterie ad alta tensione devono essere smaltite in centri autorizzati secondo le normative ambientali. I materiali come litio, cobalto e nichel possono essere riciclati.