Sistemul mild-hybrid: cum funcționează și ce beneficii oferă

Sistemele mild-hybrid reprezintă o tehnologie de tranziție în evoluția automobilelor către electrificare, oferind o soluție elegantă pentru reducerea consumului de combustibil și a emisiilor. Aceste vehicule combină motorul cu combustie internă cu un motor electric de mică putere care asistă propulsia principală, fără să poată funcționa independent în mod pur electric.

Tehnologia mild-hybrid, cunoscută și sub denumirile hybrid cu putere asistată, vehicule hibrid cu baterie asistată sau BAHV, utilizează un sistem electric de 48V pentru a optimiza funcționarea motorului termic. Această abordare permite oprirea și repornirea rapidă a motorului în diverse situații de condus, contribuind semnificativ la eficiența energetică.

Principiile de funcționare ale sistemului mild-hybrid

Sistemul mild-hybrid se bazează pe trei componente principale care lucrează în sinergie pentru optimizarea performanțelor vehiculului:

Componente principale

Bateria de 48V constituie inima sistemului, oferind o tensiune de lucru de patru ori mai mare decât sistemele convenționale de 12V. Această baterie se instalează de obicei în portbagaj, ocupând un spațiu minimal și având o greutate redusă comparativ cu bateriile sistemelor full-hybrid.

Convertorul de curent direct gestionează fluxul de energie între bateria de 48V și sistemul electric de 12V al vehiculului, asigurând compatibilitatea cu toate componentele existente.

Generatorul integrat de curea (BIG) înlocuiește alternatorul și demarorul tradiționale. Acest element se conectează la arborele cotit prin intermediul unui sistem de tensionatoare speciale care permit transmiterea bidirecțională a cuplului.

Mecanismul de funcționare

Generatorul se conectează la cureaua de distribuție și poate aplica cuplu motorului pentru asistența la accelerație sau pentru recuperarea energiei în timpul decelerației. Prin pulsuri calculate de cuplu, sistemul reduce vibrațiile în fazele start-stop și optimizează încărcarea bateriei pentru maximizarea economiei de combustibil.

Citește și

Mazda CX-60 3.3 diesel mild-hybrid – rafinament și inovare la superlativ

Noul Mazda CX-60 3.3 diesel mild-hybrid își consolidează reputația de SUV premium prin mai multe îmbunătățiri tehnice se...

Sistemul permite oprirea motorului cu combustie internă pentru perioade de până la 40 de secunde în timpul stacionării, iar la reluarea mersului, motorul se repornește instantaneu și silențios, fără vibrațiile caracteristice sistemelor start-stop tradiționale.

Integrarea cu sistemele auxiliare

Sistemul mild-hybrid preia alimentarea componentelor auxiliare ale vehiculului, eliberând motorul termic de aceste sarcini non-esențiale:

• Sistemul de climatizare funcționează independent de motorul principal
• Sistemele de divertisment și navigație sunt alimentate eficient de bateria de 48V
• Pompele și ventilatoarele operează doar când este necesar, nu continuu

Această separare permite vehiculelor mild-hybrid să folosească frânarea regenerativă pentru recuperarea energiei în timpul decelerației, energie care se stochează în bateria de 48V pentru utilizări ulterioare.

Tehnologii avansate în sistemele mild-hybrid

Turbocompresoare electrice

Unele vehicule mild-hybrid premium, precum anumite modele Audi și Mercedes-Benz, utilizează turbocompresoare electrice alimentate de bateria de 48V. Această tehnologie elimină lag-ul turbo la turaţii mici, oferind:

• Răspuns instantaneu la accelerație
• Putere crescută la turaţii reduse
• Performanțe similare cu motoare de capacitate mai mare
• Eficiență îmbunătățită în ciclul urban

Optimizarea sistemului start-stop

Sistemele mild-hybrid permit sistemului start-stop să opereze pentru perioade extinse, optimizând consumul în traficul urban. Motorul poate rămâne oprit în timpul stationărilor la semafor sau în ambuteiaje, reducând semnificativ consumul și emisiile în aceste condiții.

Avantaje semnificative ale tehnologiei mild-hybrid

Eficiența energetică

Implementarea unui sistem mild-hybrid aduce îmbunătățiri substanțiale ale consumului de combustibil:

• 10-15% reducere tipică a consumului
• Până la 21% în condiții optime de utilizare
• Eficiență crescută în ciclul urban prin start-stop optimizat
• Recuperarea energiei prin frânarea regenerativă

Avantaje pentru producători

Din perspectiva producătorilor auto, sistemele mild-hybrid oferă:

• Cost de implementare cu 70% mai mic decât sistemele full-hybrid
• Păstrarea a 50-70% din beneficiile sistemelor hibride complete
• Conformitate mai ușoară cu normele de emisii CO2
• Integrare simplificată în platformele existente

Beneficii pentru utilizatori

Proprietarii de vehicule mild-hybrid beneficiază de:

• Consum redus de combustibil fără compromisuri de performanță
• Funcționare mai silențioasă în traficul urban
• Răspuns îmbunătățit la accelerație
• Costuri de întreținere similare cu vehiculele convenționale
• Autonomie neschimbată comparativ cu versiunile non-hibride

Principiile tehnice ale eficienței

Avantajele tensiunii de 48V

Utilizarea unei tensiuni de lucru de 48V în loc de 12V tradițional oferă beneficii fundamentale:

• Eficiență energetică superioară în transmiterea puterii
• Curenți mai mici pentru aceeași putere, reducând pierderile
• Compatibilitate cu standardele de siguranță existente
• Flexibilitate în alimentarea componentelor de putere variabilă

Gestionarea inteligentă a energiei

Sistemul mild-hybrid permite o gestionare adaptivă a energiei în funcție de condițiile de condus:

În traficul urban: Maximizează utilizarea start-stop și recuperarea energiei la frânare

Pe drumuri rapide: Asistă motorul la accelerații pentru reducerea consumului

În condiții dificile: Optimizează funcționarea pompelor și ventilat​oarelor independent de turatia motorului

Exemple practice de eficiență

Într-un scenariu de urcare pe deal într-o zi rece de iarnă, un vehicul convențional va accelera pompa de apă proportional cu turația motorului, afectând temperatura de operare. Cu asistența electrică mild-hybrid, pompa funcționează la parametrii optimi indiferent de sarcina motorului, menținând eficiența termică ideală.

Limitări și considerații

Restricții tehnice

Deși sistemele mild-hybrid oferă beneficii substanțiale, ele prezintă și anumite limitări:

• Lipsa modului pur electric: Vehiculul nu poate funcționa exclusiv pe energie electrică
• Asistență limitată: Motorul electric servește doar ca suport, nu ca propulsor principal
• Dependența de motorul termic: Toate deplasările necesită funcționarea motorului cu combustie

Comparații cu alte tehnologii

Comparativ cu sistemele full-hybrid sau plug-in hybrid, sistemele mild-hybrid:

• Emit mai mult CO2 decât hibridele complete
• Nu beneficiază de stimulentele fiscale pentru vehicule electrice
• Oferă economii mai modeste de combustibil
• Au un impact ecologic mai redus în producție

Perspectiva pieței

Sistemele mild-hybrid reprezintă cea mai recentă evoluție în electrificarea treptată a parcului auto, oferind o soluție de tranziție accesibilă către tehnologiile complet electrice. Această abordare permite producătorilor să respecte normele de emisii în continuă înăsprire, în timp ce oferă consumatorilor beneficiile electrificării fără complexitatea și costurile sistemelor hibride complete.

Tehnologia mild-hybrid se poziționează ca un compromis echilibrat între eficiența energetică, costurile accesibile și simplitatea de utilizare, reprezentând un pas important în evoluția industriei auto către un viitor mai sustenabil.

Sursa foto: enginetechnologyinternational.com, carmagazine.co.uk, torque.com.sg, autocar.co.uk