Primer coche híbrido
Los vehículos híbridos son un peldaño hacia el futuro: Para que la movilidad sea lo más neutra posible en cuanto a emisiones de carbono, la industria automovilística apuesta cada vez más por la electromovilidad. Sin embargo, todavía hay una serie de retos en lo que respecta a los coches puramente eléctricos. La tecnología híbrida combina las ventajas de dos sistemas de propulsión diferentes: el motor eléctrico y el motor de combustión interna convencional.
El cambio climático, el aumento de los niveles de emisiones: Según un estudio del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, el tráfico es responsable del 24% de todas las emisiones de CO2 del mundo. Por eso, la movilidad debe ser neutra en carbono, no en un futuro lejano, sino lo antes posible. Es necesario reducir la dependencia de los motores de gasolina y diésel para poder sustituir los combustibles fósiles. Cada vez se sustituyen más por sistemas de propulsión eléctricos.
Sin embargo, en muchos casos, los coches puramente eléctricos no son capaces de seguir el ritmo de los vehículos convencionales: Tienen una menor autonomía, las baterías son caras, lo que se traduce en un mayor precio de los vehículos, y, en muchas regiones, la red de estaciones de recarga es inadecuada. Los vehículos híbridos ofrecen una solución: Combinan un sistema de propulsión eléctrica y un motor de combustión interna. Esto significa que los vehículos pueden llegar más lejos que los coches puramente eléctricos, y consumen menos gasolina o gasóleo que los vehículos que funcionan únicamente con un motor de combustión interna.
Tren de potencia híbrido
En primer lugar, los coches híbridos no son coches eléctricos. Tienen tanto un motor de combustión interna como un motor eléctrico. Por lo tanto, arrancan igual que un vehículo “normal”. Esta avanzada combinación permite que el motor eléctrico ayude al motor convencional a funcionar de forma más eficiente, ahorrando en el consumo de combustible. Mientras que el motor de gasolina mejora y aumenta las limitaciones de rendimiento de un vehículo puramente eléctrico. Esto también significa que se puede comprar un coche más grande sin el motor normal más grande, ya que hay que alimentar la eficiencia de un coche más pequeño. Así pues, comenzamos una serie de artículos que intentarán desmitificar algunos de los términos que puede encontrar en la póliza de garantía de su coche. Esperamos que le resulte una lectura esclarecedora…
Los motores de gasolina son poco eficientes en parado, mientras que un motor eléctrico tiene una eficiencia del 90%, dando casi la máxima potencia. Los coches híbridos tienen el motor de gasolina reducido y el motor eléctrico se añade para ayudar a la aceleración. Así, la máxima potencia desde el reposo reduce el esfuerzo de aceleración del motor de gasolina, con lo que se ahorra combustible y se aumenta la eficiencia al mismo tiempo.
Los mejores coches híbridos
Un coche híbrido (HEV) está propulsado por un motor eléctrico y un motor de combustión, que funcionan por separado o conjuntamente. Dos fuentes de energía significan menos emisiones de escape que los coches convencionales. Además, los híbridos pueden ser más baratos al consumir menos combustible.
AutocargaEl motor siempre impulsa el coche, ayudado por una potente batería eléctrica, por ejemplo, al acelerar. Este impulso de la batería reduce la carga de trabajo del motor. La energía que se pierde al frenar se utiliza para recargar la batería. Los híbridos suaves son el tipo de híbrido más sencillo, por lo que su ahorro de combustible y sus emisiones de escape son inferiores en la mayoría de las situaciones.
AutocargaLos híbridos completos funcionan con energía eléctrica en distancias cortas: la batería sustituye al motor de combustión. Esto reduce el consumo de combustible y las emisiones de gases de escape. El motor eléctrico obtiene la energía de la batería o del motor. Al igual que los híbridos suaves, los híbridos completos se autocargan aprovechando la energía que se pierde al frenar o conducir.
Enchufables y autocargablesLos enchufables llevan la tecnología de los híbridos completos un paso más allá: se autocargan pero también pueden recargarse con un suministro eléctrico externo. Sus baterías más grandes hacen que los PHEV tengan una mayor autonomía eléctrica que los híbridos completos. Pero también son más caros.
Híbrido de hielo
La principal fuente de energía de los híbridos de Toyota sigue siendo el motor de gasolina. Pero no son trenes motrices corrientes. Están construidos para lograr una alta eficiencia y bajas emisiones. Los híbridos Prius y Camry funcionan con un motor de cuatro cilindros y alta relación de expansión de ciclo Atkinson. Los motores de ciclo Atkinson exprimen la energía óptima de la combustión de la gasolina aumentando la relación de expansión y extrayendo hasta la última pizca de potencia de la mezcla de gas y aire. Para obtener más potencia, el Highlander Hybrid incorpora un motor V6 de ciclo Otto, que aumenta la eficiencia al comprimir la mezcla de combustible antes del encendido.
Fruto de las tecnologías propias de Toyota y del trabajo realizado en los vehículos eléctricos puros, el motor de accionamiento eléctrico es un motor de tipo síncrono de CA que utiliza imanes permanentes de neodimio y un rotor formado por placas de acero electromagnéticas apiladas. Dado que los imanes están dispuestos en una configuración óptima en forma de V, el motor produce tanto una alta potencia como un elevado par de accionamiento.
La unidad de control de potencia es el cerebro del sistema híbrido, ya que integra la potencia del motor de gasolina y la del motor eléctrico de una manera que no presenta problemas y alcanza los niveles más altos de rendimiento. La unidad contiene un inversor para convertir la corriente continua de la batería en corriente alterna para hacer funcionar el motor eléctrico, y un convertidor CC/CC para producir corriente de 12V. Además, el circuito de alimentación de alto voltaje de la unidad eleva la tensión de la fuente de alimentación, lo que permite reducir la corriente y, por consiguiente, el tamaño del inversor. Más potencia. Menos espacio.