Toyota è la prima casa automobilistica che ha creduto nelle potenzialità dell’ibrido, sperimentando la tecnologia Hybrid Synergy Dirive; vediamo di cosa si tratta.
Toyota, ha un’esperienza decennale nel campo delle auto con tecnologia ibrida; per questa ragione la casa automobilistica ha potuto sviluppare un sistema ibrido particolarmente evoluto. Si tratta del sistema l’Hybrid Synergy Drive (HSD), il quale associa l’azione di un motore endotermico, di 1,8 litri a benzina, con il funzionamento (secondo il ciclo Atkinson) di due motori elettrici. Questo sistema evoluto, è in grado di lavorare in due modalità ; la prima modalità lavora in serie, mediante la connessione diretta tra il motore alimentato a benzina e il primo motore elettrico; quest’ultimo funge normalmente da generatore. La seconda modalità prevede invece il funzionamento del secondo motore elettrico, separatamente, in parallelo e come motore di propulsione.
Il motore termico è in grado di sviluppare 98 cavalli di potenza massima complessiva. Il motore elettrico di tipologia sincrona (a magneti permanenti) è in grado invece di sviluppare 72 cavalli e 163 Nm, sfruttando una tensione di alimentazione di 650 Volt. La tensione viene generata da un pacco batterie del tipo Nichel Metallo idruro, della capacità di 6.5 Ah e dalla tensione nominale di 206,1 volt. Tutto il power train è in grado di sviluppare complessivamente ben 122 cavalli.
I due sistemi, che danno luogo al moto delle ruote del veicolo, sono collegati grazie ad un rotismo epicicloidale e grazie a un riduttore planetario, tecnicamente denominato “Power Split Device” (sistema appositamente studiato da Toyota). Questa tipologia di trasmissione è in grado di consentire tre diversi gradi di libertà ; questi ultimi vengono selettivamente bloccati, per mezzo di una centralina elettronica, in base a quello che è lo stato di carica della batteria e in base a quelle che saranno le fasi di guida.
Cos’è
Hybrid Synergy Drive è l’innovativo sistema di tecnologia ibrida, realizzata dalla casa automobilistica Toyota, dopo 10 anni di sperimentazioni sulla combinazione di motori a combustione e motori elettrici. In questo sistema complesso, il primo grado di libertà è certamente occupato dal motore termico e dal motore generatore elettrico; il secondo grado di libertà è invece occupato dal secondo motore elettrico; quest’ultimo ha la funzione delle trazione. Infine il terzo grado di libertà è occupato dalla trasmissione finale delle ruote.
Il bloccaggio dei tre gradi di libertà viene continuamente variato; in questo modo il rotismo epicicloidale andrà a mimare il funzionamento seriale o il funzionamento parallelo; così si consentirà al modello di Toyota Prius HSD, di essere in grado di avanzare in sola modalità elettrica, in sola modalità termica, o grazie alla combinazione di entrambi i propulsori. Il sistema HSD di Toyota andrà dunque a sostituire il classico cambio automatico, attraverso una trasmissione che viene definita elettromeccanica; quest’ultima di fatto andrà a comportarsi come un CVT controllato in modo elettronico. Per similitudine la Toyota ha deciso di denominare infatti il suo sistema con la dicitura electronic continuously variable transmission.
Il sistema electronic continuously variable transmission, viene gestito da un’unica unità di controllo. A completare ciò, vi è un inverter, e una batteria in grado di fornire l’energia necessaria per la marcia del veicolo. Il sistema HSD di Toyota, consentirà in alcune situazioni di viaggiare anche in totale modalità elettrica, con un azionamento manuale; tuttavia, il massimo dell’efficienza del sistema, si avrà quando l’autista andrà ad affidare completamente la gestione al computer; Quest’ultimo provvederà in autonomia a decidere da solo, quanta potenza dovrà utilizzare ognuno dei tre motori; questo avverrà tenendo sempre carica la batteria e decidendo in totale autonomia, quanto converrà procedere in modalità completamente elettrica.
Come funziona
Le modalità di funzionamento del sistema electronic continuously variable transmission, prevedono l’intervento del G 2 in solitaria; questo nelle condizioni di funzionamento da zero, fino al raggiungimento di richieste di media potenza. L’intervento del motore endotermico accoppiato al l G 1 è previsto, dalla media potenza del veicolo, fino alla massima potenza. Gli eccessi di coppia che verranno generati, andranno ad effettuare la ricarica della batteria; ciò avverrà anche quando il veicolo si troverà in fase di frenata, proprio grazie all’azione frenante di G 1.
Per quanto risulti complesso il sistema electronic continuously variable transmission di Toyota, esso ha certamente il pregio di essere quello che in assoluto va a sfruttare al massimo, l‘efficienza del motore endotermico; in questo modo, il risultato più soddisfacente sarà ovviamente la riduzione dei consumi al minimo. Il computer di bordo di Toyota andrà infatti a gestire in modo armonico i tre motori; in questo modo sarà possibile avere sempre la massima coppia, utilizzando al minimo la richiesta di energia, sia per quanto riguardo il consumo di benzina che quello relativo alla carica elettrica.
Il servizio per l’ibrido
Nell’ultimo decennio il marchio Toyota ha sperimentato moltissimo per quanto riguarda la tecnologia ibrida. I modelli Toyota Hybrid, oggi vengono realizzati impiegando due motori: un motore a benzina e un motore elettrico. Questi due motori differenti, lavorano insieme, in modo da poter lasciare più potenza e allo stesso tempo più reattività , a seconda di quelle che saranno le esigenze pratiche. Qualora fosse necessario avere maggiore potenza da parte del veicolo, basterà semplicemente premere il pulsante power, e godersi la corsa in tutta tranquillità .
Il motore elettrico installato sui veicoli ibridi Toyota, entrerà in funzione nelle partenze da fermo, con l’energia accumulata nelle batterie e darà la spinta necessaria per il raggiungimento di basse velocità . Quando invece verrà superata una certa velocità , e nei momenti nei quali ci sarà bisogno di una maggiore potenza, a quel punto si attiverà il motore a benzina. Quando il veicolo si fermerà , entrambi i motori si spegneranno automaticamente, in modo da non sprecare energia. In partenza o a velocità limitate, il veicolo sarà esclusivamente alimentato dal motore elettrico. Quando si accelererà anche in modo leggero, si potrà comunque provare la sensazione e l’esperienza di un’eccellente reattività .
A una velocità di guida costante, l’automobile sarà alimentata sia dal motore elettrico che dal motore a benzina, in una configurazione che permetterà di risparmiare più carburante possibile. Anche durante le fasi di sorpasso, i due motori continueranno a lavorare in coppia.
Ultima modifica: 26 Aprile 2018
