Tecnica GWM Hi2 Full Hybrid: come funziona l’ibrido a due rapporti che punta sull’efficienza?

Il sistema GWM Hi2 rappresenta l’evoluzione della tecnologia ibrida sviluppata da Great Wall Motor per combinare trazione elettrica, funzionamento in serie e collegamento meccanico diretto del motore a benzina. Il suo elemento distintivo è la trasmissione DHT a due rapporti, progettata per adattare il funzionamento del powertrain alle diverse condizioni di guida e ridurre le perdite energetiche anche alle velocità più elevate.

Sulla nuova GWM H7 Hybrid Hi2, questa architettura abbina un motore 1.5 turbo a ciclo Miller, un’unità elettrica da 130 kW (177 CV) e una batteria compatta da 1,53 kWh. Il risultato è un sistema full hybrid da 182 kW (247 CV), che non richiede collegamenti alla rete elettrica e dichiara un consumo medio di 6,5 l/100 km nel ciclo WLTP.

Il cuore della tecnologia Hi2 è il cambio DHT, acronimo di Dedicated Hybrid Transmission, sviluppato specificamente per la propulsione ibrida. Non si tratta quindi di un cambio automatico tradizionale semplicemente abbinato a un motore elettrico, ma di un sistema di trasmissione integrato che coordina il funzionamento delle unità elettriche e del propulsore termico.

Sulla H7 Hybrid Hi2, il motore a benzina è un quattro cilindri turbo da 1.499 cm³, capace di sviluppare 110 kW / 150 CV e 240 Nm di coppia. È affiancato da un motore elettrico da 130 kW / 177 CV e 295 Nm, con una batteria agli ioni di litio con chimica NCM da 1,53 kWh.

La potenza complessiva dichiarata raggiunge 182 kW / 247 CV, mentre la coppia combinata indicata da GWM è pari a 535 Nm. La trazione è anteriore.

La caratteristica tecnica più interessante è la presenza di due rapporti dedicati alla trasmissione della potenza. Questa soluzione permette di scegliere tra una rapportatura più favorevole alla spinta e una più adatta alla marcia veloce, evitando di affidare ogni condizione di funzionamento a un unico rapporto.

La trasmissione può così sfruttare meglio il motore termico quando è conveniente trasferire direttamente la sua potenza alle ruote, mantenendo al tempo stesso la possibilità di ricorrere alla propulsione elettrica o alla combinazione delle due fonti di energia.

Uno degli aspetti più rilevanti dell’architettura Hi2 è il sistema di disconnessione del motore elettrico P3. In un sistema ibrido, infatti, il fatto che un motore elettrico non stia erogando coppia non significa necessariamente che sia escluso dalla trasmissione: se rimane collegato meccanicamente, può continuare a ruotare insieme agli organi di trasmissione, generando perdite per trascinamento.

GWM ha sviluppato un meccanismo che consente di scollegare meccanicamente il motore P3 quando le condizioni di marcia favoriscono la trazione diretta del propulsore termico.

Durante una percorrenza autostradale a velocità relativamente costante, per esempio, il sistema può quindi affidare la trazione interamente al motore a benzina, attraverso la trasmissione, disconnettendo l’unità elettrica quando non è necessaria. In questo modo si riducono le perdite meccaniche associate alla rotazione di componenti non utilizzati per produrre trazione.

Secondo i dati diffusi da GWM, l’innesto e il disinnesto avvengono in meno di 200 millisecondi. Il costruttore dichiara inoltre un risparmio di carburante in autostrada compreso tra 0,4 e 0,6 l/100 km grazie a questa soluzione.

La trasmissione integra dieci componenti e funzioni in un modulo compatto. Rispetto alla generazione precedente, GWM dichiara una riduzione del peso superiore al 15% e un’efficienza di trasmissione pari o superiore al 97,8%. Si tratta di valori riferiti al sistema di trasmissione, da non confondere con l’efficienza complessiva del powertrain o con un risparmio di carburante garantito in ogni condizione.

Il funzionamento del sistema Hi2 non si limita alla scelta tra motore termico ed elettrico. La centralina coordina le unità di propulsione attraverso sei modalità operative, selezionate automaticamente in base alla velocità, alla richiesta di coppia e alle condizioni di marcia.

1. Partenza in elettrico. Nelle fasi iniziali del movimento, quando la richiesta di potenza è contenuta, il motore elettrico può muovere la vettura sfruttando l’energia immagazzinata nella batteria. Questo consente di limitare l’impiego del motore termico nelle condizioni in cui un propulsore a combustione può risultare meno efficiente.

2. Funzionamento ibrido in serie. Nel traffico urbano, il motore a benzina può lavorare per generare energia, mentre la trazione viene affidata al motore elettrico. La possibilità di far funzionare il propulsore termico in una zona favorevole della sua mappa di rendimento aiuta a contenere i consumi nelle situazioni di marcia discontinua.

3. Funzionamento parallelo ad alta potenza. Quando si richiede una forte accelerazione, per esempio durante un sorpasso, il motore termico e quello elettrico possono contribuire contemporaneamente alla trazione. La combinazione delle due unità permette di sfruttare la risposta immediata dell’elettrico e la potenza del propulsore a benzina.

4. Trazione diretta ad alta efficienza. Alle velocità autostradali, quando il carico e la velocità rendono conveniente il collegamento meccanico, il motore termico può azionare direttamente le ruote attraverso il DHT. Il sistema può inoltre disconnettere il motore P3 per limitare le perdite per trascinamento.

5. Funzionamento parallelo efficiente. Nelle accelerazioni moderate a velocità sostenuta, il sistema può combinare le due fonti di potenza senza ricorrere necessariamente alla modalità di massima erogazione.

6. Recupero dell’energia in decelerazione. Quando il veicolo rallenta, il motore elettrico opera come generatore e converte parte dell’energia cinetica in energia elettrica, che viene immagazzinata nella batteria. L’energia recuperata può essere utilizzata successivamente per sostenere la trazione.

Il passaggio tra le diverse modalità è gestito automaticamente: il conducente non deve selezionare manualmente il funzionamento in serie, parallelo o diretto. L’obiettivo è utilizzare di volta in volta il percorso energetico più adatto alla situazione, evitando conversioni superflue tra energia meccanica ed elettrica.

GWM dichiara per questa architettura un’efficienza complessiva del sistema fino al 44%. Anche questo valore va letto come un dato tecnico del costruttore, non come una misura del rendimento ottenuto in qualsiasi condizione reale.

L’efficienza del sistema non dipende esclusivamente dalla trasmissione. Anche il motore a combustione è stato progettato per lavorare all’interno di un powertrain ibrido, dove il controllo elettronico può gestirne il carico in funzione della richiesta complessiva di energia.

Il quattro cilindri 1.5 turbo utilizza il ciclo Miller, una strategia di funzionamento delle valvole che modifica il rapporto di compressione effettivo rispetto al rapporto di espansione. Se correttamente calibrata, questa soluzione può migliorare il rendimento termodinamico in determinate condizioni, riducendo le perdite associate alla compressione.

Il progetto comprende inoltre iniezione ad alta pressione, condotto di aspirazione ad alto tumble, fasatura variabile delle valvole e pistoni con camera di combustione di tipo deep-bowl. GWM dichiara anche l’impiego di diverse soluzioni per ridurre gli attriti interni, tra cui pompa dell’acqua elettrica, pompa dell’olio a portata variabile e lubrificante a bassissima viscosità.

La strategia è coerente con la logica di un full hybrid: il motore termico non deve necessariamente seguire in modo immediato ogni variazione della richiesta del conducente, perché la gestione elettrica e la batteria possono contribuire a compensare le variazioni di carico.

La presenza di due rapporti introduce un ulteriore elemento da gestire: il passaggio da una marcia all’altra. Per limitare le variazioni di coppia percepite dagli occupanti, GWM dichiara di utilizzare il controllo coordinato dei due motori elettrici e termico per compensare la spinta durante i cambi di rapporto.

L’obiettivo è evitare interruzioni marcate nell’accelerazione e rendere meno percepibili le transizioni tra le modalità operative. Il costruttore indica inoltre soluzioni progettuali per ridurre le vibrazioni e la rumorosità delle unità elettriche, con una riduzione dichiarata di 3-5 dB in relazione alla tecnologia di controllo e alla configurazione descritta nelle comunicazioni tecniche.

Come per gli altri parametri di efficienza, la percezione effettiva del comfort acustico dipende dalla velocità, dal carico, dal fondo stradale e dalle condizioni di funzionamento del sistema.

I dati dichiarati per la H7 permettono di inquadrare il risultato del lavoro sul powertrain.

Il consumo omologato di 6,5 l/100 km rappresenta il risultato dichiarato dell’integrazione tra propulsore termico, unità elettrica, batteria e trasmissione. Il valore reale dipenderà dal percorso, dalla temperatura, dallo stile di guida e dalla frequenza delle accelerazioni.

La batteria da 1,53 kWh non è concepita per offrire una lunga autonomia in elettrico, ma per fungere da accumulatore di energia e da supporto alla trazione. Viene ricaricata dal sistema ibrido e attraverso la frenata rigenerativa, senza richiedere una presa esterna.

Il principale elemento distintivo del GWM Hi2 è la volontà di non limitare l’ottimizzazione dei consumi alla sola guida urbana. Il funzionamento elettrico e in serie è utile quando le velocità sono contenute e il traffico impone frequenti rallentamenti; la trazione parallela sostiene invece le richieste di potenza più elevate, mentre il collegamento meccanico diretto del motore termico diventa importante durante la marcia autostradale.

È proprio la combinazione di questi percorsi energetici, insieme alla possibilità di disconnettere il motore P3, a differenziare l’architettura Hi2 da soluzioni ibride che utilizzano un unico rapporto di trasmissione.

Il vantaggio teorico è una maggiore libertà nella gestione del punto di funzionamento del motore termico e nella scelta del rapporto più efficiente, senza rinunciare alla risposta immediata dell’elettrico. Per stabilire quanto questa architettura riesca a tradursi in un vantaggio concreto rispetto ai concorrenti, restano determinanti le prove strumentali su strada, soprattutto nei trasferimenti autostradali e nei percorsi misti.

In sintesi, il GWM Hi2 Full Hybrid non punta soltanto a far muovere la vettura in elettrico per brevi tratti: la sua peculiarità tecnica è coordinare sei modalità di funzionamento attraverso un DHT a due rapporti, sfruttando il collegamento meccanico diretto quando conviene e riducendo le perdite quando il motore elettrico non serve alla trazione.