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Coches híbridos, ¿cómo funcionan?

Te explicamos cómo funcionan los coches híbridos, los tipos de sistemas que hay así como sus diferencias respecto a los híbridos plug-in o enchufables
Jorge Serrano.

Twitter: @JorgeMotor1 -

Coches híbridos, ¿cómo funcionan?

Junta en un coche un motor de combustión interna -gasolina o Diesel-, una batería adicional además de la convencional y uno o más motores eléctricos. Resultado final: coches híbridos. Según su funcionamiento y configuración, podemos hablar de distintos tipos de vehículos híbridos, pero antes has de tener en cuenta que con este tipo de vehículos seguirás teniendo que acudir a la gasolinera para repostar combustible, puesto que la autonomía que ofrecen en modo cien por cien eléctrico no te permitirá realizar largos viajes (hasta unos 60 km en el mejor de los casos de los híbridos enchufables).

 

Foto logotipo híbrido- Híbridos en serie

En los coches híbridos en serie, el motor o motores eléctricos son los que impulsan al vehículo, ya que el motor de combustión interna no tiene conexión mecánica con las ruedas. La gran finalidad del motor de gasolina o Diesel es mover un generador para que éste genere electricidad, para almacenarla en la batería y ésta nutra al motor/motores eléctricos. Hay cierta confusión a la hora de delimitar si los llamados eléctricos de autonomía extendida como el Chevrolet Volt y el Opel Ampera son o no híbridos en serie, aunque recientemente diversas fuentes de General Motors han admitido que el motor térmico puede llegar a mover en momentos muy concretos las ruedas del vehículo.

- Híbridos en paralelo

En este tipo de vehículos híbridos, la principal fuente de energía parte del motor de combustión interna, que es el que mueve al vehículo en la mayoría de las ocasiones. En ciertos momentos, como en la salida y en una aceleración, el motor eléctrico aporta su potencia, en el primer caso para circular a muy baja velocidad y circular de forma muy eficiente y en el segundo caso como apoyo extra de energía al motor térmico. Los Honda Insight (éste ya dejó de fabricarse), CR-Z y Civic Hybrid son los ejemplos más representativos de híbridos en paralelo.

Hibrido paralelo Lexus CT 200h- Híbridos combinados

Este tipo de vehículos, con la tercera generación del Toyota Prius y su sistema Full Hybrid Sinergy Drive (del resto de los Toyota y los Lexus) como principales estandartes, combinan la tecnología híbrida en paralelo, además de las particularidades de los híbridos en serie. En este tipo de coches, el motor eléctrico funciona en solitario a baja velocidad, siempre y cuando no se sobrepase cierta distancia y la energía disponible en la batería sea la suficiente; mientras, a alta velocidad, el motor térmico y el eléctrico trabajan a la vez. Asimismo, el motor térmico combina las funciones de propulsión del vehículo y de alimentación del generador, que provee de energía al motor eléctrico.

Volvo V60 Plug-in Hybrid- Híbridos plug-in o enchufables

Un vehículo híbrido enchufable (en las palabras inglesas 'Plug-in hybrid') o PHEV por sus siglas en inglés (de las palabras Plug-in Hybrid Electric Vehicle) es un híbrido cuyas baterías pueden ser recargadas enchufando el automóvil a una fuente externa de energía eléctrica (red doméstica eléctrica, tomas de carga públicas o los propios Wallbox que ya llevan desarrollando unos años los propios fabricantes de coches en colaboración con empresas especializadas en componentes eléctricos). Ésta es la principal diferencia que distingue a los híbridos Plug-in de los híbridos convencionales. Sus baterías suelen tener mucha mayor capacidad que las de los híbridos no enchufables, por lo que en uso real pueden circular más kilómetros en modo puramente eléctrico, ofreciendo por tanto, un gasto medio de combustible mucho menor. Algunos ejemplos actuales de híbridos enchufables: Audi A3 e-tron, VW Golf GTE y Volvo V60 Plug in.

- Baterías: material, capacidad, carga... muchos retos

El material del que están fabricadas las baterías y su capacidad de almacenamiento son dos de los retos a los que están haciendo frente tanto las marcas de coches como los distintos fabricantes de componentes. El material más usual en los primeros coches híbridos fue el níquel e hidruro metálico, aunque cada vez se están extendiendo más acumuladores de energía de mayor capacidad, como las baterías de iones de litio, de polímero de litio y de fosfato de hierro y litio LiFePO4.

El lugar en el que deben ir las baterías es otro de los elementos en los que están trabajando los equipos de ingeniería de las marcas de automóviles. En los primeros vehículos híbridos, tales baterías iban colocadas en el maletero, por lo que restaban espacio útil para el equipaje. En los últimos tiempos, su ubicación ha ido cambiando y se han empezado a instalar debajo de la tapa del maletero y en otros lugares como en una zona inferior al piso del habitáculo (recurso, que a su vez, repercute en una distribución más óptima de pesos a la vez que se baja el centro de gravedad).

Ventajas e inconvenientes de los coches híbridos

Como ventajas que aportan los coches híbridos, hay que mencionar el menor consumo de combustible, niveles menores de emisiones de CO2 y un uso más racional de la energía gracias a sistemas como el stop/start de parada y arranque automático del motor y la frenada regenerativa (un sistema que capta la energía cinética generada en una frenada o deceleración, para transformarla posteriormente en energía eléctrica). Esto significa que a bajas velocidades o en parado (semáforos, por ejemplo), la demanda de energía proveniente del motor de combustión suele ser nula o muy baja. En circunstancias de aceleración (necesidad de un extra de energía), es cuando realmente funcionan a pleno rendimiento el motor eléctrico junto al térmico. En definitiva, se usa el tipo de energía que más conviene en cada momento.

Detalle coche híbridoComo inconvenientes, el precio más elevado respecto a los no híbridos continúa siendo el principal escollo de este tipo de automóviles. No obstante, para compensar esa diferencia de precio, diversos Gobiernos de ciertos países (Estados Unidos, por ejemplo) dan ayudas y subvenciones para fomentar el uso de este tipo de coches. En el caso de España, el Plan Movele incluye diversas ayudas a la compra, destinadas sólo para eléctricos puros y para híbridos enchufables (ver listado turismos incluidos en el Plan Movele).

Otro de los inconvenientes de los vehículos híbridos es todo el peso extra que supone instalar en un vehículo convencional todos los elementos electrónicos, un generador, unas baterías y un motor o motores eléctricos. Para compensar dicho lastre, se intentan quitar 'gramos' con materiales más livianos pero de un alto grado de resistencia, durabilidad y seguridad. Por otro lado, la instalación de todos estos componentes lleva implícito retoques aerodinámicos, de ahí que la mayor parte de los híbridos tengan un diseño 'especial'. Asimismo, a la hora de cargar las baterías de los híbridos enchufables, este tipo de vehículos suelen tener como gran barrera la misma que los eléctricos puros, pues han de afrontar una pésima infraestructura vial y real que los haga realmente viables y cada vez más numerosos.

Por último, tanto los híbridos como los eléctricos puros presentan otro inconveniente: su silencio a bajas velocidades, lo que repercute en mayores posibilidades de atropellos en zonas urbanas. Por este motivo, varias marcas de automóviles han pensado en idear un sistema de sonido artificial para avisar de su presencia a los peatones.

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