domenica, 21 Aprile 2019 - 8:47
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Mild Hybrid o ibrido 48 volt, cos’è e come funziona

Tempo di lettura: 3 minuti.

Un ibrido a 48 V o Mild Hybrid (ovvero “ibrido leggero”) può ridurre significativamente il consumo di carburante del 10% e anche oltre (si stima fino al 15-20% nella circolazione urbana). I costruttori di tutto il mondo faticano ancora a ridurre le emissioni di CO2. Il sistema Mild Hybrid con batteria a 48 Volt nasce proprio per tale scopo.

Un’autovettura convenzionale perde energia ogni volta che il guidatore frena. Il Mild Hybrid immagazzina questa forza frenante in una batteria a 48 V e la sfrutta in seguito quando il guidatore accelera attraverso un piccolo motore elettrico, che spesso è lo stesso alternatore dell’auto, adeguatamente potenziato. In questo modo è richiesta una quantità di carburante inferiore riducendo, di conseguenza, la quantità di CO2 nello scarico. 

Come funziona l’ibrido a 48 volt?

L’innovativo sistema è composto da una batteria a 48 Volt, uno starter/generator e un convertitore DC/DC (alimentato dal normale impianto elettrico). Per l’accumulo di energia impiega una batteria compatta agli ioni di litio da circa mezzo kWh (contro i circa 10kWh delle ibride plug-in).

Lo speciale starter/generator (MHSG o BSG) è in grado di fornire coppia motrice, oppure, in rilascio, trasforma l’energia del motore termico in potenza elettrica quando lavora in modalità generatore.

In accelerazione, quindi, il sistema mild-hybrid fornisce fino a 10-12 kW di potenza elettrica e 150Nm di coppia, riducendo così il carico del motore, oltre a consumi ed emissioni. Nella modalità ‘generatore’, il sistema ibrido 48 volt recupera energia cinetica durante la decelerazione e la frenata, mentre nelle normali fasi di marcia fornisce potenza al motore termico, utilizzando l’energia accumulata precedentemente.
Mild Hybrid
Il sistema è controllato da una sofisticata centralina elettronica (ECU), che monitora costantemente gli stili di guida regolando i flussi di energia in funzione del livello di carica della batteria, con l’obiettivo di fornire sempre il massimo livello di efficienza possibile.

Il sistema ibrido 48 volt è compatibile sia con trasmissioni manuali, sia automatiche e può essere adattato indifferentemente dai modelli a trazione anteriore, posteriore o integrale, diesel o benzina.

Grazie al collegamento al motore tramite cinghia il motore elettrico dell’BSG è in grado di funzionare anche da efficientissimo start e stop e da funzione sailing per il veleggiamento quando in rilascio il motore termico si spegne. In questo modo si riescono a coprire tutte quelle fasi di minor efficienza del motore termico andando ad abbattere al contempo consumi ed inquinamento. 

In alcuni casi il BSG potrebbe essere sostituito da un più complesso ISG (Belt driven Starter Generator), ovvero un motore elettrico 48V integrato nel cambio della vettura. Inoltre alcuni costruttori, come la Suzuki e Peugeot, utilizzano un sistema Mild Hybrid ancora più semplice potremmo definire “Micro Hybrid” attraverso una linea di tensione di 12V.

Quali sono i vantaggi del Mild Hybrid rispetto all’ibrido tradizionale?

Fra i numerosi vantaggi del Mild Hybrid, l’incremento di potenza e coppia a fronte di consumi minori, comune agli altri ibridi, ma essendo più compatto dei sistemi ibridi tradizionali ad alto voltaggio, pesa meno ed occupa meno spazio

Un altro dei vantaggi di questo sistema è il veleggio: quando il conducente lascia l’acceleratore, il motore termico (entro certi range di velocità) si spegne, pur garantendo il dovuto effetto in termini di freno motore. Il vantaggio sta nella capacità di avanzare per inerzia, con motore spento, con il propulsore che si riavvia in corsa in modo istantaneo (grazie all’alternatore 48V), quando il conducente ritorna a premere il gas.

Altre tipologie di SUV premium utilizzano invece il 48V anche per alimentare altri sistemi di bordo. Come ad esempio le molle ad aria, la guida elettrica (RWS) i boost elettrici del turbo o le barre antirollio attive, componenti che richiedono molta energia, a che quindi grazie al voltaggio più elevato (48V al posto di 12V) permettono di usare meno amperaggio, e quindi cavi di sezione più piccola.
Mild Hybrid
Inoltre spesso non necessita di un sistema di raffreddamento dedicato, ma o Mild Hybrid è raffreddato ad aria (specialmente la batteria) o sfrutta l’impianto di raffreddamento del motore termico (alternatore), evitando pesi e costi inutili. L’impianto elettrico con tensione di 48 Volt, al contrario degli alto voltaggio (400V) inoltre non è pericoloso per chi finisce a contatto accidentalmente con la corrente elettrica, e si va ad affiancare al classico impianto elettrico a 12 Volt che alimenta i sistemi di bordo, i fari e la maggior parte degli asservimenti.

Il Mild Hybrid è un sistema semplice e meno complesso dell’ibrido “Full Hybrid”: per questo, al contrario dell’ibrido classico,  non permette la marcia in solo elettrico.

 Il futuro dell’ibrido 48 volt

Per ora le case che ci credono sono il gruppo VW, Mercedes Renault, Suzuki (12V) e Kia. Con la batteria e il motore compatti e  leggeri, il Mild Hybrid gioca un ruolo chiave nel rendere l’ibrido accessibile per il mercato di massa. Questo amplierebbe la disponibilità dei sistemi di propulsione e trasmissione ibridi a tutte le motorizzazioni, trazioni e anche alle vetture meno costose.
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Non solo le utilitarie ma anche le mini e le microcar potranno beneficiare del sistema a 48V, che prevede un sensibile calo delle emissioni di CO2 e dei consumi a parità di motorizzazione. Si stima che entro il 2025 circa 15 milioni di veicoli ibridi a 48 Volt saranno sulle strade.

Autore: Mauro Giacometti

Classe 88. Automotive Engineering. Mi piace la musica, ma… non quella bella, principalmente quella di cattivo gusto e che va di moda per poche settimane. Amo sciare, ma non di fondo: non voglio fare fatica. La mia auto ideale? Leggera, una via di mezzo tra una Clio Rs e una Lotus Elise. Ma turbo! Darei una gamba per possedere una “vecchia gloria” Integrale.

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