Veicolo ibrido
Un veicolo ibrido è un veicolo dotato di due sistemi di propulsione (ad es. Benzina/Elettrico, Benzina/Gpl, Benzina/Metano, Benzina/Idrogeno). La coppia di propulsione più recente tecnologicamente è il sistema elettrico-termico.
Elettrico-termico
Esistono tre diverse tipologie di sistemi per l'integrazione di un motore termico ed una macchina elettrica: ibrido serie, ibrido parallelo e ibrido misto.
Tutti i veicoli ibridi sono dotati di un sistema per recuperare parte dell'energia cinetica persa durante la frenata. Un generatore di corrente sfrutta la velocità del veicolo (decelerandolo) per ricaricare le batterie.
Per gli autoveicoli ibridi è richiesto un grosso quantitativo di batterie che devono fornire un voltaggio più elevato rispetto alla normale batteria da 12 volt. Ad esempio per il modello NHW10 della Toyota Prius i volt nominali sono 288 mentre per la General Motors EV1 sono 312. Gli accessori elettrici come il servosterzo e l'aria condizionata sono potenziati dal motore elettrico e possono continuare a funzionare anche quando il motore termico è spento; questo apre la possibilità per una riduzione dei consumi ottenuta attraverso una modulazione di potenza a questi sistemi accessori resa indipendente del numero di giri del motore.
I motori elettrici hanno prestazioni molto elevate in accelerazione mentre i motori termici soltanto da un certo numero di giri in poi. Queste peculiarità vengono sfruttate durante le soste, momento in cui il motore termico viene tipicamente spento e il consumo di energia azzerato. Al momento della ripartenza viene alimentato il motore elettrico che parte immediatamente mentre in un secondo momento viene avviato il motore termico con un sensibile aumento della ripresa (ed efficienza nei consumi) del sistema complessivo.
Ibrido serie
Questa tecnologia è molto simile a quella utilizzata nelle locomotive diesel-elettrici. In questa tipologia il motore termico non è collegato alle ruote, esso ha il compito di generare la corrente per alimentare il motore elettrico che la trasforma in moto, mentre l'energia superflua viene utilizzata per ricaricare le batterie.
Nei momenti in cui viene richiesta una grande quantità di energia, essa viene attinta sia dal motore termico che dalle batterie. Poiché i motori sono in grado di operare su di una grande vastità di regimi di rotazione, questa struttura permette di rimuovere o ridurre la necessità di una trasmissione complessa. L'efficienza dei motori a combustione interna cambia al variare del numero di giri, nei sistemi ibrido serie i giri del motore termico vengono impostati per ottenere sempre la massima efficienza non dovendo subire né accelerazioni né decelerazioni. Data questa condizione e per compensare l'ulteriore trasformazione energetica, si può usare un motore termico (generatore) che abbia una fascia di sfruttamento/funzionamento molto stretta rispetto ai regimi totali e che per questo abbia un rendimento più elevato dei motori termici classici, per lo meno in quella fascia di regimi.
In alcuni prototipi sono installati piccoli motori elettrici per ogni ruota. Il notevole vantaggio di questa configurazione è di poter controllare la potenza erogata per ogni ruota. Uno scopo possibile potrebbero essere di semplificare il controllo della trazione o inserire/disattivare la trazione integrale.
Il maggiore svantaggio degli ibridi serie consiste nella seria riduzione di efficienza rispetto ai motori solo termici in condizioni di elevata e costante velocità (come fare i 130 km/h in autostrada). Questo è causato dal fatto che nella conversione termico-elettrico-moto parte dell'energia viene persa mentre non accadrebbe con una trasmissione diretta. Questo inconveniente non è presente negli ibrido parallelo. Gli ibridi serie sono i più efficienti per i veicoli che necessitano di continue frenate e ripartenze come le auto ad uso urbano, autobus e taxi.
Molti modelli di ibridi serie hanno, in dotazione, un pulsante per spegnere il motore termico. La funzione viene utilizzata specialmente per la circolazione nelle zone a traffico limitato. L'autonomia è limitata alla carica delle batterie, il motore termico, comunque, può essere riattivato con la pressione del medesimo pulsante. Il motore termico viene inoltre spento automaticamente durante le soste.
Ibrido parallelo
Entrambi i motori (sia elettrico che termico) forniscono coppia alle ruote. Il motore termico può inoltre essere utilizzato per ricaricare le batterie in caso di necessità. Gli ibridi parallelo potrebbero essere suddivisi ulteriormente in classi a seconda del bilanciamento dei due motori nel fornire potenza motrice. In alcuni casi, ad esempio, il motore a combustione interna è la parte dominante e il motore elettrico ha la semplice funzione di fornire una maggiore potenza nei momenti di necessità (principalmente in accelerazione).
La maggior parte dei progetti combinano un grande generatore elettrico e un motore in una singola unità, spesso situata tra il motore a combustione interna e la trasmissione, nel posto del volano, rimpiazzando sia il motorino di avviamento che l'alternatore.
Ibrido misto
Negli ibridi misti il motore è estremamente versatile e permette di passare dal sistema serie a parallelo e viceversa.
