Elettrico
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Che cos'è la frenata rigenerativa e quanto è utile?
Le auto con un motore elettrico, ibride o elettriche che siano, hanno la frenata rigenerativa. Come funziona e quanto permette di risparmiare?
Top Gear Team
Pubblicato il: 25 apr 2023Frenata rigenerativa. Questa strana espressione si è lentamente insinuata nel linguaggio automobilistico man mano che i veicoli elettrici e ibridi si sono diffusi. Se leggete da anni le nostre recensioni e le prove - cosa che naturalmente approviamo, assolutamente - saprete già cos'è e come funziona la frenata rigenerativa. Ma se vi trovate di fronte alla frenata rigenerativa per la prima volta o se questa tecnologia non vi è mai stata spiegata correttamente, questo articolo è per voi. In realtà, anche se pensate di sapere come funziona, leggetelo comunque. In giro ci sono spiegazioni poco chiare e c'è la possibilità che l’idea che vi siete fatti non sia proprio quella giusta. Quindi, procediamo senza indugio...
Che cos'è la frenata rigenerativa?
La frenata rigenerativa, o il recupero dell’energia, avviene quando si inizia a rallentare con un'auto elettrica o ibrida: se ha un motore elettrico, probabilmente sarà in grado di effettuare la frenata rigenerativa. Quando si lascia l'acceleratore, il motore elettrico produce una forza elettromagnetica che agisce contro l'avanzamento delle ruote. Così si inizierà a ridurre la velocità, in modo simile al freno motore di un'auto a benzina.
Ottimo, ma perché ci serve?
Maggiore efficienza. A differenza dei normali dischi dei freni, che si limitano a convertire l'energia cinetica in calore che viene perso per sempre, la frenata rigenerativa consente di recuperare energia elettrica dal motore e di immagazzinarla nella batteria, per utilizzarla nuovamente durante la guida. In un'auto elettrica o in un veicolo ibrido plug-in, si recupera un po' di autonomia ogni volta che si rallenta. Lo stesso vale per le auto ibride meno efficienti, che a velocità cittadine possono percorrere qualche chilometro (pochi) con la sola energia elettrica immagazzinata tramite rigenerazione.
Capito. ma come funziona la frenata rigenerativa?
Non complichiamo troppo le cose. In un motore elettrico viene fatta passare corrente attraverso un circuito (un apposito avvolgimento immerso in un campo magnetico) creando una forza elettromagnetica che lo fa girare. Questo movimento rotatorio è ciò che fa girare le ruote del veicolo elettrico e lo spinge in avanti (o indietro quando la corrente viene invertita).
Tuttavia, quando si smette di trasferire l'elettricità dalla batteria al motore, cioè quando si rilascia l'acceleratore, lo slancio dell'auto attraverso le ruote diventa la forza dominante. In questo modo la corrente viene inviata nella direzione opposta ed ecco che il motore elettrico diventa un generatore, con l'elettricità che torna nella batteria. La maggior parte delle auto in grado di effettuare la frenata di rigenerativa mostra questo dato in tempo reale tramite un indicatore nella strumentazione, che visualizza quanta potenza si sta utilizzando con l'acceleratore e quanta se ne sta generando quando si rallenta.
Devo guidare in modo diverso?
Non è necessario. Ma una piccola modifica allo stile di guida può aiutare a trarre il massimo vantaggio. La maggior parte delle auto elettriche e dei PHEV consente di regolare l'intensità della frenata rigenerativa, spesso tramite le levette dietro il volante. In questo modo è possibile scegliere la forza frenante più adatta al tipo di guida adottato. Ad esempio, se state viaggiando in autostrada, probabilmente sarà più indicata una rigenerazione debole, per guidare nel modo più fluido possibile. Una rigenerazione elevata sarà invece più indicata nel traffico cittadino, dove la guida è caratterizzata da frenate e continue ripartenze. A scanso di equivoci, c’è sempre a disposizione il pedale del freno che aziona le pinze dei freni veri e propri. Le auto elettriche e ibride combinano automaticamente l'azione sui dischi dei freni con la rigenerazione: le migliori lo fanno senza problemi, mentre le peggiori rendono più difficile valutare quanto premere il pedale ogni volta. Attenzione quindi.
Qualche consiglio?
Con i sistemi di frenata mista, tenete d’occhio l'indicatore nella strumentazione, in modo tale da premere il pedale del freno (in realtà freno più rigenerazione) quanto basta per far sì che la lancetta si avvicini al 100% di rigenerazione, senza premere più a fondo il pedale.
In questo modo non si useranno i dischi dei freni. Beh, insomma, premete di più se l'alternativa è uno schianto frontale. Quello che stiamo dicendo è di cercare di guidare con anticipo e di rallentare dolcemente. Il punto è che la frenata rigenerativa non rende superfluo il pedale del freno. A meno che il vostro veicolo elettrico non abbia una modalità di guida “one pedal”, a pedale singolo.
Guida con un solo pedale?
Sì, questo è il termine generico per indicare sistemi come l'e-Pedal di Nissan. Nella modalità di guida con un solo pedale l’intensità della frenata rigenerativa è impostata al massimo; inoltre, a bassa velocità, dove la rigenerazione non funziona così tanto, il sistema interviene anche sui freni. In quasi tutti gli scenari normali, a parte le frenate di emergenza, sarete in grado di fermarvi completamente senza usare il pedale del freno. Ci vuole solo un po' di tempo per abituarsi, ma alla fine diventa un modo di guidare molto intuitivo. Inoltre, può ridurre la fatica della guida in città, con la sola caviglia destra che lavora sull'acceleratore. E le mani sul volante, ovviamente.
Altri vantaggi della frenata rigenerativa?
Abbiamo parlato del miglioramento dell'efficienza (e, quindi, delle minori emissioni di CO2 sulle ibride) e dell'aumento dell'autonomia, ma c'è un altro vantaggio della frenata rigenerativa: l'usura dei freni si riduce in modo significativo, perché si fa meno affidamento su dischi e pinze. Questo, a sua volta, significa meno polvere dei freni nell'aria, che normalmente contribuisce in modo significativo alla formazione di particolato nocivo, soprattutto nelle città. E così si può respirare meglio.
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Ci sono svantaggi?
Non proprio, ma dobbiamo considerare che la frenata rigenerativa rende l'auto più efficiente solo in determinate situazioni. Ricordiamo che in un'auto con motore a combustione, frenare quando non è necessario comporta uno spreco di carburante, perché poi si deve accelerare di nuovo, e questo principio vale anche per i veicoli elettrici e ibridi. La conversione dell'energia cinetica in elettricità non è efficiente al 100%, quindi 50 metri di frenata rigenerativa non vi restituiranno tutti i 50 metri di autonomia. Non funziona così.
Quanta autonomia in più mi darà la frenata rigenerativa?
È difficile dirlo: dipende dall'efficienza con cui il sistema è in grado di recuperare l'elettricità e dalla quantità di energia che il sistema può gestire. Immaginate di bere da un tubo: se esce un goccio d’acqua non è un problema, ma se aprite completamente il rubinetto verrete sopraffatti dall'acqua (e inzuppati rapidamente). Capito? Alcuni veicoli elettrici sono dotati di schermi informativi che mostrano il consumo di energia sotto forma di un grafico in funzione del tempo. Se il grafico diventa negativo, si tratta di rigenerazione. In una guida attenta, la parte negativa potrebbe essere pari al 10-20% di quella positiva, il che significa il 10-20% circa di autonomia in più rispetto a un'auto che usa solo i freni a disco per rallentare.
Trazione anteriore o posteriore: c'è qualche differenza?
I veicoli elettrici a trazione posteriore in genere hanno una rigenerazione inferiore rispetto a quelli a trazione anteriore. In teoria, il motore può rigenerare con la stessa potenza, ma facendolo solo con le ruote posteriori su una strada scivolosa l’auto potrebbe sbandare: provate a fermare una bicicletta solo con il freno posteriore. Allo stesso modo, i veicoli elettrici a trazione integrale di solito consentono una maggiore rigenerazione, poiché sono più stabili con tutte e quattro le ruote che rallentano insieme. Con gli ibridi la situazione è più complessa. Spesso rigenerano anche mentre il motore sta spingendo in avanti l’auto, per fare in modo che funzioni nel suo intervallo di giri più efficiente, consumando meno carburante.
Riassumendo
La frenata rigenerativa potrebbe darvi migliaia di chilometri di autonomia in più all'anno, recuperando energia in quelle situazioni in cui rallentereste comunque. È una buona cosa. Ma non compensa l'energia persa a causa della resistenza dell'aria e degli pneumatici: non sono macchine a moto perpetuo.