Consigli consumi

Da HybridSynergy.

- Auto ibrida. Consuma meno di una tradizionale? Quando, come e perché?

Un'auto ibrida differisce da una tradizionale perché è progettata con vari accorgimenti atti a migliorare il rendimento e abbassare il consumo di carburante. (es. motore a ciclo Atkinson, cambio e-CVT)

Uno di questi accorgimenti è la presenza della frenata rigenerativa. Essa consente, in fase di frenata, di recuperare l'energia cinetica dell'auto e trasformarla in energia elettrica che ricarica una batteria ad alto voltaggio (HV), detta batteria di trazione.

Tale batteria HV è in grado di fornire trazione verso le ruote, muovendo l'auto in modalità puramente elettrica per brevi tratti (veicolo full hybrid), oppure aiutando il termico in fase di accelerazione, ottenendo due effetti: aumentarne le prestazioni massime ed abbassarne i consumi.

I benefici della frenata rigenerativa, ovviamente, sono più percepibili su percorsi che coinvolgono numerose e frequenti frenate, come i tratti urbani o misti o con differenze altimetriche. Tragitti che vengono percorsi a velocità costante (come quelli autostradali) non possono offrire benefici significativi sotto il profilo dei consumi.


- Sfruttare la trazione elettrica, aiuta a consumare meno?

In genere, no, anzi: sfruttare la trazione elettrica può dare la piacevole sensazione di guidare un'auto ecologica, ma in genere fa consumare di più. Sfruttare la trazione elettrica significa scaricare in fretta la batteria. Siccome il sistema cerca di tenere il livello di carica della batteria (SOC) al 60%, se muovendo l'auto in elettrico facciamo scendere il SOC sotto tale soglia, successivamente il sistema tenterà di ricaricarla usando il motore termico. Facendo questo, la ricarica della batteria risulta meno efficiente per via della doppia trasformazione di energia, e complessivamente si aumentano i consumi. Meglio sfruttare sempre direttamente il motore termico quando si accelera o si richiede potenza al sistema. Fanno eccezione i piccoli movimenti a bassa velocità (parcheggi o in coda) o deboli e brevi richieste di potenza (2-3 secondi per mantenere la velocità in una rotatoria, ad esempio), perché ogni accensione del motore termico ha un costo sia in termini di corrente che di benzina, ed un'accensione del termico che dura pochissimi secondi (meno di 5, indicativamente) risulta poco efficiente.


- Andare molto piano o accelerare molto lentamente, aiuta a consumare meno?

In genere no. Il piede pesante non aiuta certamente a consumare poco, ma andare troppo piano è controproducente. E' anche controproducente accelerare piano, tenendo l'ICE acceso per tanto tempo. Meglio un'accelerazione più decisa, e poi andare di Glide.


- Il SOC. Come conviene averlo per consumare meno?

Il sistema cerca di tenere il SOC al livello del 60%. Se si abbassa, aumentano i consumi per ricaricare. Se si alza, il sistema abbassa i consumi in quanto usa la corrente della batteria per aiutare il termico, consentendogli di girare più piano (e quindi consumare meno).

Converrebbe, quindi, avere il SOC maggiore del 60%? Teoricamente sì, ma ciò non è sempre possibile in quanto il SOC può passare il 60% solo a fronte di ripetute frenate. In discesa ciò e facile, in città ad ogni semaforo si recupera qualcosa, ma viaggiando in piano senza usare tanto i freni, il SOC tende a stabilizzarsi, e quindi il nostro obiettivo dovrebbe essere quello di non farlo abbassare. Come fare? Basta non sfruttare la trazione elettrica, se possibile. Poi ci sono altri fattori che possono fare scendere il SOC, su cui non possiamo farci nulla: lunghe code, marcia a singhiozzo, climatizzatore e utenze elettriche accese.


- Sfruttare al meglio le frenate. Come?

Gran parte dei benefici del sistema ibrido derivano proprio dalla frenata rigenerativa, per cui conviene prestare attenzione alle fasi di frenata al fine di ottimizzare la quantità di energia che si riesce a recuperare. La frenata, oltre un certo livello di intensità, diventa idraulica per cui occorre prediligere le frenate lunghe con bassa intensità, e tenere per quanto possibile una decelerazione costante, senza picchi o rilasci. Questo, sia per limitare l’intervento della frenata idraulica, sia per limitare l’intensità della corrente di ricarica: una corrente di ricarica alta determina un riscaldamento dell’inverter e della batteria (quando si scalda troppo, il sistema ne limita le massime correnti in entrata ed in uscita), che deve essere dissipato dai sistemi di raffreddamento e determina una riduzione dell’efficienza del processo di recupero. Ovviamente questi sono suggerimenti che poi vanno usati nella guida nel traffico di tutti i giorni, quindi non sempre è possibile applicarli nel migliore dei modi, ma tenerli a mente aiuta per esempio nella fase di avvicinamento ad una rotonda od un semaforo rosso, ad iniziare con un certo anticipo la decelerazione, evitando di compiere una frenata energica a pochi metri di distanza dalla linea di arresto. E’ superfluo sottolineare che l’applicazione di questi suggerimenti è più facile su strade che si conoscono bene e si percorrono abitualmente.


- Usare la B in discesa, aiuta a caricare di più la batteria?

La posizione B del cambio è pensata per offrire un maggiore freno motore, che in discesa fornisce maggior senso di sicurezza e può essere assimilabile all’utilizzo di un rapporto corto su di un’auto con il cambio manuale. Come realizza tale freno motore il sistema? Il sistema aumenta la corrente di ricarica (in fase di rilascio dell'acceleratore, senza usare il freno) e tiene in rotazione il motore termico, facendolo girare in modalità trascinata (quindi senza consumare benzina) al regime che il sistema regola per offrire la giusta “resistenza”. Infatti il motore che gira in questa modalità realizza un vero e proprio freno motore, dissipando parte dell’energia del movimento dell’auto. Percorrere una discesa in B fa recuperare complessivamente meno corrente rispetto a percorrere la stessa discesa in D modulando correttamente il pedale del freno, proprio perchè nel secondo caso tutta l’energia dell’auto viene recuperata dalla frenata rigenerativa, mentre nel primo caso buona parte viene dissipata dal motore. Il consiglio che in genere si da, per ottimizzare i consumi, è di usare la B solo quando la batteria è completamente carica. Infatti in questo caso la frenata rigenerativa non può più recuperare nulla, e l’uso della B permette di usare meno la frenata idraulica, con il conseguente risparmio sull’usura delle pastiglie e dei dischi.


- Per mantenere una certa velocità, conviene viaggiare a velocità costante?

Supponendo di viaggiare in piano, dipende dalla velocità: oltre i 70 km/h sì, conviene tenere la velocità costante, mentre al di sotto conviene applicare la tecnica denominata Pulse & Glide. Ma perchè non si può viaggare a 50 km/h costanti, come su tutte le auto? Innanzitutto, si può fare anche con una ibrida senza problemi, semplicemente non la si sfrutta nel modo più efficiente in un’ottica di limitare più possibile i consumi. Il sistema che comanda il funzionamento di una ibrida, fa sì che il motore termico quando è acceso sia tenuto sotto sforzo per ottimizzarne il rendimento, e il regime non scenda sotto i 1200 giri/min circa. Succede che il motore tenuto sotto sforzo a questo regime eroga una potenza superiore a quella necessaria per tenere i 50 km/h costanti, e l’energia in “eccesso” erogata dal termico viene trasformata in energia elettrica e usata per ricaricare la batteria. Il sistema, oltre un certo livello di carica della batteria, tende a spegnere il termico e procedere usando la sola trazione elettrica, scaricando in fretta la batteria, e questo determina una inefficienza, che si traduce in consumi più alti rispetto ad una guida che tenga conto di questa peculiarità e preveda un’andatura ad “elastico”, vale a dire un susseguirsi di accelerazioni (Pulse) con il termico acceso e rallentamenti (Glide) con il termico spento, il tutto senza caricare nè scaricare la batteria.


- Le tre modalità di guida (Eco Mode, Normal, Power Mode).

Su Auris, Prius e Lexus CT200h ci sono queste tre modalità di guida, sulla Yaris vi sono solo le prime due. La differenza principale tra le tre modalità consiste in una differente sensibilità offerta dal pedale dell’acceleratore: in Eco Mode per avere un certo livello di accelerazione occorre premere “tanto” il pedale, in Normal per la stessa accelerazione basta premere di meno, e in Power Mode basta pressochè sfiorarlo. Passare da una modaltà all’altra non fa cambiare il consumo dell’auto, di per sè. Se si guida richiedendo le medesime prestazioni (aiutandosi con lo strumento che mostra la potenza richiesta al sistema è facile rendersi conto del diverso comportamento a seconda della modalità selezionata), i consumi saranno gli stessi. In Eco Mode tuttavia è molto più facile dosare correttamente l’acceleratore, e trovare il punto di equilibrio tra i flussi di ricarica / trazione elettrica (Glide). Se si guida in modo poco attento e senza guardare lo strumento della potenza (la lancetta su Auris / Yaris e la barra su Prius) si rischia di consumare di più in Eco mode, in quanto per fare accendere il termico occorre premere maggiormente l’acceleratore, e se non si presta attenzione si rischia di procedere in elettrico in alcuni tratti. Tra le tre modalità vi sono anche altre differenze secondarie, come i settaggi del climatizzatore automatico che in Eco mode è più “blando” e usa maggiormente il ricircolo per risparmiare energia. In Power mode il sistema offre la massima reattività alla pressione dell’acceleratore. Per ottenere questo, usa più liberamente la trazione elettrica in aiuto al termico in fase di accelerazione (per abbassare il tempo di risposta alla pressione dell’acceleratore) e tiene il termico acceso nelle brevi fasi di rilascio (sempre per rendere più pronta l’auto appena si ripreme nuovamente l’acceleratore).


- Uso dell’indicatore di potenza.

L’indicatore della potenza istantanea richiesta al sistema è suddiviso in 3 zone: Charge, Eco, Power che su Yaris e Auris è una lancetta, e su Prius è una barra digitale. Tale strumento fornisce al conducente informazioni sulla potenza richiesta al sistema, e aiuta a capire come si comporta il sistema a fronte della posizione dell’acceleratore. Normalmente al di sotto della metà della zona Eco, il sistema va in elettrico, oltre usa il termico. Per cui guidare prestando attenzione a tale indicatore può aiutare a non scaricare inutilmente la batteria HV, per esempio. E in fase di frenata, aiuta a dosare il freno in modo da avere un rallentamento dolce e continuo, e se possibile non raggiungere mai l’estremità bassa della zona Charge, il che significa usare anche la frenata idraulica.


- Usare il tasto EV può essere conveniente?

In genere no. Viaggiare in modalità EV significa andare in elettrico, e ciò risulta inefficiente, come già spiegato, perchè scarica la batteria e obbliga il termico a ricaricare. Può essere conveniente in quei rari casi in cui ha senso scaricare più possibile la batteria. Ad esempio, quando si sale in cima ad un valico e ci si appresta ad affrontare una lunga discesa, che sicuramente porta la batteria alla sua saturazione. E' una buona idea iniziare la discesa con la batteria al di sotto del normale livello di carica, ammesso che vi sia la possibilità di procedere in EV il tempo necessario a scaricare la HV, quindi lentamente (per non sforzarla troppo) e su una salita con pendenza non eccessiva. Anche se non è strettamente legato ai consumi, è importante questa considerazione relativa alla modalità EV. L'utilizzo di tale modalità può richiedere alla batteria una forte corrente di scarica, determinando un surriscaldamento e uno stress non indifferente per la batteria stessa che potrebbe, in caso di uso frequeste e prolungato di EV, ridurre la durata e l'efficienza della batteria stessa. Pertanto è consigliabile limitarne più possibile l'utilizzo.


Nota:

Il presente elenco di considerazioni e consigli è stato scritto prendendo come esempio il funzionamento di una ibrida Toyota, quindi munita di sistema HSD (a prenscindere dallo specifico modello, in prima battuta -Yaris, Auris o Prius-). Ne consegue che alcuni concetti esposti, che coinvolgono funzionalità o caratteristiche specifiche dei sistemi HSD, sono da ritenersi validi esclusivamente sulle ibride di casa Toyota (e Lexus) (per esempio, la logica del mantenimento del SOC, il tasto EV, le tre modalità di guida, la B e l'indicatore di potenza). Altri concetti, essendo più generici, possono essere applicabili anche ad altri tipi di auto ibride, in particolare le Honda (Insight e Jazz): ad esempio, lo sfruttamento delle frenate, lo sfruttamento della trazione elettrica.