Masinile mild-hybrid sunt vehicule care au motor cu combustie interna dar sunt echipate si cu un motor electric ce permite motorului principal sa fie oprit de fiecare data cand masina decelereaza, franeaza sau este oprita, dar si sa fie repornit rapid.
Tehnologia mild-hybrid mai este cunoscuta si sub denumirile hybrid cu putere asistata, vehicule hibrid cu baterie asistata sau BAHV. Vehiculele mild-hybrid pot fi dotate si cu franare regenerativa, dar si cu un anumit nivel de putere asistata la motorul cu combustie interna.
Acestea nu au, insa, un mod de propulsie pur electric, deoarece motorul electric functioneaza ca un ajutor la motorul de combustie interna si nu este capabil sa alimenteze motorul de unul singur.
Vehiculele mild-hybrid sunt cea mai noua auditie la piata masinilor electrice. Ele folosesc un sistem electric mai robust decat sistemul tipic de 12 volti, folosit pe scara larga in industria automobilelor de mai bine de 50 de ani. Sistemele de pana la 48 volti formeaza o pereche cu bateria vehiculului, prin intermediul unui mic motor electric sau a unui generator.
In loc sa alimenteze masina de unul singur, sistemul de 48 volti asista motorul cu combustie interna in timpul acceleratiei, alimentand accesoriile si permitand sistemului start-stop sa opereze pentru o perioada mai indelungata.
In esenta, motorul electric inlocuieste alternatorul si demarorul care sunt standard la motoarele cu combustie interna, ceea ce imbunatateste eficienta si economia de combustibil, in acelasi timp ajutand la furnizarea unei puteri comparabile cu a unui motor de capacitate mai mare.
Sistemul mild-hybrid intervine si in timpul operatiunilor de start-stop ale vehiculului, functii care se activeaza in timpul decelerarii si franarii. Cele mai multe motoare mild-hybrid permit motorului cu combustie interna sa se opreasca pentru 40 de secunde in timp ce motorul este inactiv, ceea ce imbunatateste economia de combustibil. Imediat ce soferul ridica piciorul de pe frana si incepe sa accelereze, sistemul mild-hybrid restarteaza motorul cu combustie interna.
De asemenea, sistemul mild-hybrid alimenteaza celelalte componente electrice ale automobilului, incluzand aici sistemul de control climatic, dar si diversele sisteme de divertisment si navigatie. Prin preluarea acestor functii non-esentiale, bateria de 48 volti reduce cantitatea de energie pe care trebuie sa o furnizeze motorul cu combustie interna, reducand astfel si consumul de combustibil.
In cazul unor vehicule mild-hybrid, incluzand aici anumite modele de Audi si Mercedes-Benz, bateria de 48 volti alimenteaza si un turbocompresor electric care are rolul de a mari puterea motorului cu combustie interna atunci cand masina este condusa la viteze mici. Acest lucru permite niveluri de cai putere si un raspuns mai mari, in linie cu motoarele non-turbo de capacitate mai ridicata.
Cum functioneaza tehnologia mild-hybrid?
Majoritatea sistemelor mild-hybrid contin trei componente principale: bateria de 48 volti, un convertor de curent direct si o curea de alternator (uneori, acest ultim element este cunoscut ca unitate generatoare de motor sau generator de demarare). Generatorul inlocuieste alternatorul cu un motor cu combustie interna. Convertorul de curent direct si bateria de 48 volti se gasesc de obicei in portbagaj, unde ocupă destul de putin loc.
Generatorul se conecteaza la arborele cotit al motorului, prin intermediul unor tensionatoare speciale care permit generatorului sa aplice cuplu si sa aiba cuplu aplicat asupra lui. Motorul este conectat la cureaua de distributie, pe care o foloseste pentru a pre-porni motorul dupa o situatie start/stop, dar si pentru a mari puterea motorului in vederea cresterii acceleratiei.
Prin folosirea pulsurilor de cuplu calculate, generatorul are si rolul de a reduce vibratia in momentele start/stop, dar si incarcatura, pentru a maximiza economia de combustibil. Generatorul, asa cum ii spune si numele, mai are si rolul de a genera electricitate pentru bateria de 48 volti care alimenteaza perifericele electrice ale masinii.
Beneficiile sistemului mild-hybrid
Daca folosesti un sistem mild-hybrid, te poti astepta la o imbunatire a consumului de combustibil de 10-15%, chiar 21% in cazuri mai rare, ceea ce este destul de mult pentru un sistem care este relativ simplu de implementat.
Din punct de vedere al producatorului de masini, un sistem mild-hybrid presupune aproximativ 30% din costul de productie al unui sistem full hybrid, in vreme ce pastreaza 50-70% din beneficii. De asemenea, aceste sisteme de 48 volti ajută masinile hybrid sa atinga nivelurile recomandate de CO2 si consum de combustibil.
Motivul pentru care sistemele mild-hybrid sunt benefice se datoreaza voltajului lor ridicat, in comparatie cu bateriile standard de 12 volti. Transmiterea puterii la voltaje mai mari este mai eficienta din aproape toate punctele de vedere, iar bateria de 48 volti ajuta pompele, ventilatoarele si diversele alte accesorii sa functioneze mai eficient, fara a irosi energia folosita in mod traditional de catre motorul pe benzina.
Deoarece aceste accesorii nu mai sunt legate de motorul pe benzina, ele se pot alimenta cu putere in concordanta cu nevoile soferului si ale masinii, astfel ca ele nu functioneaza incontinuu, mai ales cand nu este nevoie de ele.
Astfel, pierderile de energie sunt mai mici iar operarea vehiculului devine mai eficienta. Sa spunem ca trebuie sa urci un deal intr-o zi rece de iarna. Deoarece motorul are o incarcatura mai mare, pompa de apa se invarte mai repede si trimite mai mult lichid de racire motorului, afectand astfel temperatura de operare. Datorita asistentei electrice, pompa nu se mai invarte atat de tare, chiar daca motorul este turat la 4000 rpm.
Dezavantajele sistemului mild-hybrid
Sistemele mild-hybrid au si cateva dezavantaje. Deoarece masinile mild-hybrid nu sunt capabile sa functioneze exclusiv pe putere electrica, ele tind sa emita cantitati mai mari de CO2 decat hybridele conventionale, ceea ce le face mai putin atractive pentru unii potentiali cumparatori.
Sursa foto: enginetechnologyinternational.com, carmagazine.co.uk, torque.com.sg, autocar.co.uk
