I motori ibridi possono creare più potenza?

I motori ibridi possono essere strettamente associati a una guida efficiente, ma è facile dare una spinta alla tua auto ecologica. Victor Malafronte / Getty Images

I veicoli ibridi sono virtualmente sinonimo di guida ecologica, ma ciò non significa che questi veicoli a basso consumo di carburante non possano produrre abbastanza potenza da farti cadere sul sedile posteriore se necessario.

Prima di parlare della potenza del motore ibrido, spieghiamo innanzitutto come funzionano i motori ibridi. Motori ibridi combinare due diverse fonti di alimentazione per spostare il veicolo. La prima fonte è il tradizionale motore a combustione interna, che produce energia bruciando carburante, solitamente benzina. La seconda fonte è solitamente un motore elettrico che riceve energia da un pacco batterie all'interno del veicolo. Il motore e il motore elettrico lavorano insieme per produrre la potenza di cui il veicolo ha bisogno per funzionare. Tuttavia, il motore a combustione interna in un'auto ibrida è in genere molto più piccolo del solito per efficienza e per ospitare il motore elettrico. Questa dicotomia solleva una grande domanda per gli appassionati di guida ecologica che desiderano combinare prestazioni del motore e risparmio di carburante: come può un motore ibrido creare più potenza?

Un modo per aumentare la potenza ibrida è aggiornare le batterie. Ad esempio, il pacco batterie utilizzato nella Toyota Prius di terza generazione è più piccolo ed efficiente [fonte: Garrett] rispetto a quelli delle versioni precedenti dell'auto, il che gli conferisce una potenza leggermente superiore [Fonte: Voelcker]. Il pacco batteria della seconda generazione è stato valutato per 28 cavalli, rispetto ai 36 cavalli della terza generazione [fonte: Toyota]. Sebbene sia solo un leggero miglioramento della potenza rispetto alle generazioni precedenti, la tecnologia delle batterie si sta spostando verso batterie agli ioni di litio che possono potenzialmente produrre ancora più energia nel prossimo futuro.

Queste nuove batterie hanno molti vantaggi: le batterie agli ioni di litio possono produrre più energia nella stessa quantità di spazio, perché il litio ha una densità di energia maggiore rispetto alle batterie all'idruro di nichel metallico utilizzate nella maggior parte degli ibridi - e pesa anche meno. A causa di questi vantaggi, potresti iniziare a vedere le batterie agli ioni di litio utilizzate nei veicoli ibridi relativamente presto.

Oltre a installare batterie più potenti, i motori elettrici possono aumentare la loro potenza aumentando la tensione. La Prius 2010 aumenta la sua potenza da un sistema a 500 volt nella versione precedente, a 650 volt nel modello ridisegnato [Fonte: Toyota].

È facile vedere che un aumento della potenza del motore elettrico, combinato con un potente motore a combustione, è solo la ricetta necessaria per creare un ibrido in grado di competere con i veicoli tradizionali.

Vai alla pagina successiva per vedere come gli ibridi possono raggiungere una potenza di uscita elevata pur riuscendo a mantenere alta l'efficienza del carburante.

Gli ibridi non devono essere dei risparmiatori di gas dall'aspetto strano e lenti. I produttori stanno iniziando a produrre veicoli a basso consumo di carburante che sono sia ecologici che potenti. La Karma di Fisker Automotive è un ottimo esempio: la Karma è una berlina sportiva plug-in ibrida a quattro porte che può andare da zero a 60 mph (97 chilometri all'ora) in meno di 6 secondi e può ancora guidare per 50 miglia (80 chilometri) sulle batterie agli ioni di litio prima di dover essere ricaricate [fonte: Fisker Automotive]. A circa $ 88.000, l'auto potrebbe non essere nella fascia di prezzo di molti consumatori, ma offre la potenza di un'auto sportiva in un veicolo ibrido.

Sia Honda che Toyota, produttori delle famose Insight e Prius, hanno veicoli ibridi sportivi all'orizzonte. Il CR-Z di Honda sarà un ibrido sportivo con una coppia elevata in un design compatto [Fonte: Honda], mentre il concetto FT-HS di Toyota utilizza un motore da 3,5 litri e un motore elettrico per produrre 400 cavalli [Fonte: Toyota]. Toyota si aspetta che l'auto sportiva ibrida passi da zero a 97 chilometri all'ora in circa 4 secondi, una velocità più che sufficiente per indurre i consumatori a iniziare a guardare gli ibridi sotto una nuova luce.

Infiniti sta progettando il proprio ibrido sportivo chiamato Essence. Questa concept car accoppia un motore a iniezione diretta da 3,7 litri con doppio turbocompressore e un compatto pacco batterie agli ioni di litio per una potenza combinata di 592 cavalli [fonte: Infiniti]. Ancora nelle fasi di concept, questa vettura sportiva ibrida dimostrerebbe sicuramente ai consumatori che un veicolo ibrido è in grado di produrre la stessa potenza di un veicolo convenzionale.

Quindi, gli ibridi hanno il potenziale per produrre molta potenza - più dei tradizionali motori a combustione in alcuni casi - ma hanno ancora bisogno dei miglioramenti ingegneristici che i motori tradizionali hanno già in atto per aumentare la loro potenza.

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Il motore a ciclo diviso Scuderi

Il motore Scuderi a ciclo parziale riprende il tradizionale sistema di combustione a quattro tempi e lo posiziona su due cilindri accoppiati. Uno è un cilindro di aspirazione / compressione e l'altro è un cilindro di alimentazione / scarico. L'accensione nella camera di combustione avviene subito dopo il punto morto superiore, che è un modo più efficiente per produrre potenza dal motore. Inoltre, il nuovo motore Scuderi richiede un solo giro dell'albero motore per completare un ciclo di combustione, anziché due.

Di conseguenza, questo sistema può produrre fino all'80% in meno di tossine rispetto ai sistemi tradizionali e può aumentare sia l'efficienza del carburante che la coppia, consentendo maggiori possibilità di guida ecologica [fonte: Gruppo Scuderi].

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fonti

• Csere, Csaba. "L'iniezione diretta di benzina ce la farà finalmente?" Auto e conducente. Giugno 2004. (Accesso 10 maggio 2009) http://www.caranddriver.com/features/columns/c_d_staff/csaba_csere_the_steering_column/will_gasoline_direct_injection_finally_make_it_column
• Fisker Automotive. "Karma." (Accesso 9 maggio 2009) http://karma.fiskerautomotive.com/pages/karma/features
• Garrett, Jerry. "La superstar ibrida risplende più luminosa". New York Times. 26 marzo 2009. (Accesso 10 maggio 2009) http://www.nytimes.com/2009/03/29/automobiles/autoreviews/29AUTO.html?_r=1
• Honda.com. "CR-Z." (Accesso 10 maggio 2009) http://automobiles.honda.com/cr-z/
• Infiniti. "Nissan News per Infiniti". 3 marzo 2009. (Accesso 2 maggio 2009) http://www.nissannews.com/newsrelease.do;jsessionid=FB1750F100287324B9D2A92DD85816E9?mid=1&id=671
• Toyota.com. "Concetto FT-HS." (Accesso 9 maggio 2009) http://www.toyota.com/concept-vehicles/fths.html
• Toyota.com. "Specifiche Prius 2010". (Accesso 9 maggio 2009) http://www.toyota.com/prius-hybrid/specs.html
• Gruppo Scuderi. "La tecnologia dei motori a ciclo diviso Scuderi offre alle case automobilistiche un nuovo processo di combustione interna". 20 aprile 2009. (11 maggio 2009) http://www.scuderigroup.com/first-scuderi-engine-prototype-unveiled/
• Voelcker, John. "30 giorni della Toyota Prius 2010: giorno 12, batteria." AllAboutPrius.com. 6 aprile 2009. (10 maggio 2009) http://www.allaboutprius.com/blog/1019835_30-days-of-the-2010-toyota-prius-day-12-battery-pack