Come funziona la frenata rigenerativa nelle auto elettriche e ibride
Le moderne auto ibride ed elettriche non si distinguono solo per il minore impatto ambientale, ma anche per un approccio diverso alla gestione dell’energia. Una delle principali tecnologie che le differenzia dalle auto con motore a combustione interna è la frenata rigenerativa. Vediamo come funziona, in che modo aiuta a ridurre il consumo di carburante e cosa bisogna considerare quando si noleggia un’auto di questo tipo.
Che cos’è il recupero dell’energia
Il termine recupero deriva dal latino recuperatio e indica la trasformazione dell’energia prodotta dal movimento dell’auto in elettricità durante il rallentamento. In un’auto tradizionale, l’energia della frenata viene dispersa sotto forma di calore. Le pastiglie dei freni si riscaldano e l’energia accumulata durante la marcia viene semplicemente persa.
Nelle auto elettriche e ibride il funzionamento è diverso. Durante il rallentamento, il motore elettrico inizia a lavorare come un generatore, produce elettricità e la invia nuovamente alla batteria.
Quando il conducente rilascia il pedale dell’acceleratore o preme il freno, il motore elettrico passa alla modalità di generazione. La resistenza alla rotazione delle ruote crea una forza frenante, mentre l’energia prodotta viene trasferita alla batteria. Una parte dell’energia che normalmente andrebbe persa viene così conservata e utilizzata in seguito per muovere l’auto.
Come il recupero dell’energia ha cambiato la guida
Una delle differenze più evidenti delle auto elettriche e di alcune ibride è la cosiddetta guida a un solo pedale, o one-pedal driving. Quando il recupero dell’energia è attivo, l’auto inizia a rallentare non appena il conducente rilascia il pedale dell’acceleratore.
In molte situazioni di guida questo rallentamento è sufficiente, quindi il pedale del freno viene utilizzato meno spesso. Il conducente controlla la velocità premendo e rilasciando gradualmente l’acceleratore, mentre il freno tradizionale viene usato per fermarsi completamente o per rallentare più rapidamente.
Questo tipo di guida richiede un breve periodo di adattamento. Rilasciando gradualmente l’acceleratore, è possibile controllare meglio il rallentamento e recuperare una maggiore quantità di energia nella batteria. Dopo alcuni giorni, la guida a un solo pedale diventa generalmente naturale.
Differenze tra auto elettriche e ibride
Auto elettriche (BEV)
Nelle auto completamente elettriche, il recupero dell’energia è uno dei principali sistemi di rallentamento. La sua efficienza influisce sul consumo di energia e sull’autonomia. Più energia viene restituita alla batteria, minore è la quantità di carica sprecata.
La gestione della frenata rigenerativa può variare a seconda del produttore:
- Tesla, l’intensità dipende dal modello e dal software installato.
- Nissan Leaf, utilizza la modalità e-Pedal.
- Hyundai e Kia, su molti modelli il livello di recupero può essere regolato tramite le leve al volante.
Auto ibride (HEV)
Nelle auto ibride, il recupero dell’energia funziona insieme al motore a combustione interna. L’energia prodotta durante la frenata viene immagazzinata nella batteria e successivamente utilizzata per la guida elettrica, ad esempio nel traffico, durante il parcheggio e alle basse velocità.
Per questo motivo, le auto ibride sono particolarmente efficienti in città. Più spesso l’auto accelera e rallenta, maggiori sono le possibilità di recuperare parte dell’energia nella batteria.
Auto ibride plug-in (PHEV)
Le auto ibride plug-in combinano le caratteristiche di un’auto elettrica e di un’ibrida tradizionale. Possono viaggiare per un certo periodo utilizzando soltanto l’energia elettrica, mentre il motore a combustione interna entra in funzione quando il livello di carica diminuisce.
Il recupero dell’energia aiuta a mantenere la carica della batteria durante la guida urbana. In autostrada il suo contributo è generalmente minore, perché accelerazioni e frenate sono meno frequenti.
Quanta energia è possibile recuperare
L’efficienza del recupero dipende da diversi fattori:
- Lo stile di guida, un rallentamento graduale permette generalmente di recuperare più energia.
- Il profilo della strada, sulle lunghe discese il recupero è particolarmente attivo.
- La temperatura della batteria, una batteria fredda può assorbire la carica più lentamente.
- Il peso dell’auto, un veicolo più pesante accumula una maggiore quantità di energia cinetica durante il movimento.
Nella guida urbana, il sistema rigenerativo può recuperare una parte significativa dell’energia utilizzata durante l’accelerazione. Sulle discese prolungate la sua efficacia aumenta ulteriormente. Per questo motivo, in presenza di fermate frequenti, traffico intenso e variazioni di pendenza, le auto ibride ed elettriche utilizzano l’energia in modo più efficiente rispetto alla guida a velocità costante in autostrada.
I sistemi moderni combinano la frenata rigenerativa con i freni tradizionali. Premendo leggermente il pedale del freno, l’auto rallenta inizialmente tramite il motore elettrico. Quando è necessaria una frenata più intensa, entra in funzione il sistema idraulico.
Di conseguenza, le pastiglie dei freni vengono utilizzate meno frequentemente e possono durare più a lungo rispetto a quelle di un’auto priva di frenata rigenerativa. È comunque necessario controllarne regolarmente le condizioni.
Cosa considerare quando si noleggia un’auto elettrica o ibrida
Se avete intenzione di noleggiare un’auto ibrida o elettrica, soprattutto per un periodo prolungato, è consigliabile verificare in anticipo come funziona il recupero dell’energia sul modello scelto. L’intensità del rallentamento dopo il rilascio dell’acceleratore può variare notevolmente.
Su alcune auto l’effetto è quasi impercettibile, mentre su altre il rallentamento è così intenso che in città il pedale del freno viene utilizzato soltanto per fermarsi completamente. Prima di iniziare il viaggio, è utile fare un po’ di pratica su una strada tranquilla o in un parcheggio vuoto.
È inoltre importante verificare se il livello di recupero può essere regolato. Su alcuni modelli vengono utilizzate le leve al volante o le impostazioni del sistema di bordo. Nel traffico urbano intenso è spesso più comodo un livello elevato, mentre su una strada libera molti conducenti preferiscono una maggiore libertà di scorrimento.
Il noleggio di un’auto ibrida è particolarmente pratico a Miami, dove il traffico intenso e le fermate frequenti creano condizioni favorevoli per il funzionamento della frenata rigenerativa. L’auto recupera una parte dell’energia durante i rallentamenti, consuma meno carburante e permette di effettuare meno soste alle stazioni di servizio.
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Il recupero dell’energia non significa solo risparmio
La frenata rigenerativa modifica non solo il consumo di energia, ma anche la sensazione di guida. L’auto reagisce più rapidamente al rilascio dell’acceleratore, i freni vengono utilizzati meno spesso e una parte dell’energia ritorna nella batteria.
Questo stile di guida richiede un breve periodo di adattamento, che generalmente dura soltanto alcuni giorni. Successivamente, la guida diventa più fluida e prevedibile, soprattutto nel traffico urbano. Per molti conducenti, il recupero dell’energia rappresenta una delle caratteristiche più comode delle moderne auto ibride ed elettriche.