Il sistema ibrido

Poter disporre di una fonte energetica pulita e inesauribile rappresenterebbe senz’ombra di dubbio un passo decisivo e determinante verso la risoluzione di tutti i problemi ambientali legati ai combustibili fossili.
Si avrebbe in questo modo la possibilità di svincolarsi dalla tirannia del petrolio e del carbone, fonte principale di ogni moderna patologia ambientale a livello planetario.
Anche l’alimentazione elettrica in fondo non è ad impatto zero, come sovente si vuole far credere idealizzando ed iconizzando ad esempio i veicoli a trazione elettrica: l’auto elettrica ha bisogno che le proprie batterie vengano ricaricate, e la potenza elettrica necessaria alle operazioni di ricarica viene generata bruciando petrolio.
Per questi ultimi però si sta facendo qualcosa in più per educare la clientela alla cultura dell’ ”alternativo”, proponendo sempre di più modelli di automobili che non presentino la sola alimentazione termica (benzina o gasolio), bensì anche alimentazioni a metano, gpl, micro-ibride (vetture con start/stop, recupero energia in frenata ecc) o direttamente ibride, ovvero con un propulsore termico ed elettrico che lavorano in simbiosi.
Con il termine “ibrido” parlando di automobili, è ormai uso comune intendere grossolanamente quel tipo di veicolo che utilizza un tipo di propulsione per metà termico e per metà elettrico.
Fermo restando che esistono molteplici variazioni sul tema per quanto riguarda le architetture ibride, le due macrofamiglie in cui possono essere classificate sono le seguenti:
IBRIDO SERIE e IBRIDO PARALLELO.
Prenderemo in considerazione il sistema della Toyota Prius seconda versione (modello NHW 20), in quanto ad oggi la vettura ibrida più venduta in Italia; in questo caso avremo la combinazione delle due famiglie come indicato in figura 1:

Figura 1

A bordo della Toyota Prius abbiamo quindi, oltre all’unità termica, altre due unità di tipo elettrico; queste due unità sono dei motogeneratori elettrici (cioè possono svolgere sia la funzione di motore che di generatore elettrico), e sono universalmente identificate dalle sigle che seguono:

MG1 = motogeneratore 1

MG2 = motogeneratore 2

Unità termica, motogeneratore 1 e motogeneratore 2 vengono coordinati nel modo migliore (prestazioni, emissioni, consumi…) della centralina del sistema ibrido, anche indicata con ECU HV.

In funzione delle richieste di coppia del conducente, dello stato di carica del pacco batteria HV, della velocità del veicolo e del tipo di percorso, l’ECU HV provvede a comandare le unità elettriche al fine produrre o erogare potenza elettrica, facendole fungere da generatori o motori elettrici.

In particolare MG1 viene impiegato per le operazioni di ricarica del pacco batteria HV e di alimentazione di MG2, mentre MG2, vero e proprio motore elettrico, è delegato a svolgere funzioni di trazione, e solamente in fase di frenatura rigenerativa, anche di ricarica.

Date le alte tensioni in gioco su questa autovettura è obbligo isolare il circuito dell’alta tensione utilizzando il “service plug”, ovvero un plug di servizio che deve essere rimosso ogni qualvolta si debbano eseguire operazioni di manutenzione, la cui posizione è mostrata in figura 2.

Figura 2

E’ fondamentale inserire il suddetto plug nella maniera corretta inserendo anche i pin di presenza (indicati dalla freccia in figura 3), cioè chiudere un circuito di controllo che indichi alla centralina del sistema HV la presenza effettiva del componente e che discrimini da un’eventuale interruzione dell’alta tensione dovuta ad un altro genere di guasto:

Figura 3

Non inserendo correttamente i pin di presenza del plug, pur con tutto il sistema perfettamente funzionante, si incorre nel codice guasto (verificabile con uno strumento diagnostico) denominato:

“P0A0D – interruttore sistema di alta tensione, circuito alto”.