Coches híbridos: ¿futuro real o moda pasajera?

Hace unos años, hablar de motores híbridos era una especie de sueño para científicos idealistas. Hoy, espoleadas por las normas anticontaminación y por la carestía de los combustibles, todas las marcas fabricantes de coches se apuntan a la moda de los motores híbridos, aunque siempre con reticencias. Te explicamos qué son, cómo funcionan y cuál es su verdadero grado de eficacia. Pronto conducirás uno. O quizás no tan pronto.
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Coches híbridos: ¿futuro real o moda pasajera?
Coches híbridos: ¿futuro real o moda pasajera?

Un coche híbrido, por definición, combina un mínimo de dos motores, siempre de diferente tipo. Así, lo más habitual es que se unan un pequeño (o gran) motor de gasolina (o Diesel) y un motor eléctrico. En algunos casos (Honda Civic Ima o Insight), el eléctrico sólo sirve para completar el esfuerzo del térmico, pero, en otros casos (Toyota Prius), el vehículo puede funcionar sólo con el eléctrico si no se le exige demasiado.

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p> Esto, que así explicado parece sencillo, plantea una gran cantidad de complicaciones a los diseñadores y, por el momento, sólo Toyota ha encontrado soluciones suficientemente inteligentes y eficaces como para ser un éxito comercial.

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p> Por lo general, el propulsor eléctrico obtiene su energía de unas baterías embarcadas en el coche que pueden ser recargadas directamente de la corriente eléctrica convencional o, como en el Prius, se recargan aprovechando las diferentes corrientes eléctricas que produce un coche: al frenar, al hacer girar el motor en retención o con el trabajo del alternador (generador eléctrico).

En el caso del Prius, por ejemplo, el sistema (Hybrid Synergy Drive) está pensado para ahorrar continuamente energía. Por ejemplo: tan pronto como levantamos el pie del acelerador y dejamos que el coche se mueva por inercia, toda la energía liberada por el giro del motor se acumula en las baterías. Lo mismo ocurre cuando frenamos y se acumula la electricidad que se recupera de los frenos.

Toyota ha logrado comercializar un sistema que ofrece lo que otros todavía no son capaces de hacer: el coche se mueve sólo con el motor eléctrico. Es cierto que sólo lo hace a bajas velocidades (por debajo de 50 km/h) y durante poco tiempo, pero funciona de verdad.

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p> Si queremos ir más rápido, el sistema entiende que hace falta más fuerza y conecta automáticamente el motor de gasolina. A partir de ahí, siempre que haya electricidad en las baterías, ambas máquinas trabajarán juntas para mover las ruedas. Además, si nos paramos en un semáforo, por ejemplo, el ordenador central desconecta los motores. Bastará con insertar primera para que el coche se ponga otra vez en marcha. El Hybrid de Honda está ya a punto de ofrecer lo mismo.

*1965: Toyota investiga la viabilidad de las turbinas de gas para generar electricidad y alimentar un motor eléctrico para automóviles.
*1977: Se presenta el concept Sports 800, un deportivo híbrido con turbina de gas.
*1997: El autobús híbrido Coaster HV comienza a fabricarse en serie. Se presenta el primer Prius.
*2000: Se empieza a vender en Europa y EEUU una versión mejorada del Prius.
*2001: Aplicación del primer sistema híbrido moderado en el Crown. Presentación del Estima, primer híbrido con tracción a las cuatro ruedas.
*2002: Primer vehículo con pila de combustible de producción en serie: el FCHV.

Este esquema de Toyota es utilizado, con ligeras variantes, por casi todos los otros fabricantes. De hecho, la firma nipona ha vendido su tecnología a marcas como Ford y General Motors.

Los que apuestan por caminos diferentes proponen soluciones como Honda, que ha modernizado su Civic Ima (ahora denominado Hybrid) y ha planteado un motor eléctrico capaz de mover al coche de forma autónoma a baja carga. En velocidades altas estabilizadas, el motor eléctrico no empuja, para no interferir con el modo económico de motor de combustión y sus largos desarrollos de transmisión. Este modo económico es una tecnología que permite que la mecánica desconecte dos de sus cuatro cilindros cuando no hace falta demasiado esfuerzo. En realidad, es una variante del sistema i-VTEC de distribución variable en tres etapas.
Las dos más convencionales corresponden a un funcionamiento económico a bajas o medias revoluciones o bien uno que ayuda en los altos regímenes y máximas prestaciones.

La tercera es una “desconexión” de los cuatro cilindros, al mantener cerradas todas las válvulas de admisión y escape y cortar la inyección, lo que permite reducir las pérdidas por “bombeo” de los cilindros en la fase de recuperación de energía eléctrica por frenada, o en los momentos en que la impulsión es sólo eléctrica, lo que debe ocurrir en llano y a velocidades mantenidas muy moderadas, de entre 15 y 50 km/h.

Por su parte, PSA, Peugeot-Citroën, acaban de presentar sendos 307 y C4 motorizados con mecánicas híbridas y Diesel. Denominados Hybride HDI, estos motores combinan por primera vez un motor eléctrico y otro turbodiésel. Emplearán el conocido motor 1.6 HDI de 90 CV con Stop & Star, la técnica que usan para detener los propulsores en las paradas prolongadas.
Por su parte, el eléctrico nos permitirá circular a velocidades inferiores a 50 km/h, que representan (según sus cálculos) las condiciones de utilización urbana. Desarrolla una potencia en continuo de 22 CV con un par de 59 mkg, pero puede llegar hasta los 32 CV y 95 mkg. Añaden un filtro de partículas para que la contaminación final sea todavía más reducida. Con todo, tanto el C4 como el 307 Híbrido HDI han conseguido recorrer más de 100 kilómetros con 3,4 litros de combustible. Además, las emisiones de CO2 se han reducido a 90 g/km.

Al margen de lo que están haciendo los europeos con los motores HDI y sus ayudas eléctricas, lo más avanzado de la tecnología híbrida, el “state of the art” actual es lo que se denomina Dos Modos o Dual Mode. En pocas palabras, este método permite alinear los motores eléctrico y térmico y combinarlos sin que en su sincronización haya desajustes y pérdidas de potencia. Lo que hace este mecanismo es optimizar así el trabajo del motor eléctrico, que tiene predominancia en la ciudad y en el esfuerzo a baja velocidad. En esas condiciones, el coche puede funcionar sólo en eléctrico, sólo con el térmico, o uniendo ambos.

Para el segundo modo, se da prioridad al motor de gasolina y se emplea, sobre todo, en autopistas, a gran velocidad. En esas condiciones, se actúa sobre la mecánica convencional conectando o desconectando cilindros en función del esfuerzo que haga falta en cada momento.

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p> Esta técnica ha sido desarrollada por General Motors en colaboración con DaimlerChrysler y BMW. En principio, la utilizarán para sus grandes pick-up y SUV, como el Chevrolet Tahoe, que será el encargado de estrenarla. Además de esta doble transmisión, el Tahoe llevará también doble motor eléctrico para ayudar al colosal V8 de gasolina que hace de planta motriz principal. Por cierto, al igual que en los Civic Hybrid, parte de los cilindros se desconectan cuando no hacen falta.

Toyota, por su parte, trabaja en los ya citados híbridos de hidrógeno. En pureza, no son más que coches de célula de combustible a los que se añaden baterías para almacenar la energía. De esa forma, se elimina el motor térmico, que es sustituido por la pila de combustible y, además, se añade la posibilidad de guardar energía de reserva para mover el motor eléctrico que es el único encargado de la tracción.

José María López, subdirector del Instituto Superior de Investigaciones del Automóvil, INSIA, está trabajando en el primer prototipo híbrido español.
El vehículo, un pequeño monoplaza ligero, servirá para recoger las pilas que la gente deposita en las marquesinas de los autobuses.
En una primera etapa será híbrido “radical”, es decir, llevará un motor principal eléctrico y otro térmico muy pequeño, un bicilíndrico de 800 centímetros cúbicos y aproximadamente 20 CV. Este motorcillo sólo servirá para recargar las baterías y no tendrá influencia en la tracción. Además, llevará placas solares para aumentar la generación de electricidad, tal y como ha hecho Ford con su prototipo Reflex.

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p> En un segundo paso, la idea es cambiar el motor térmico por una pila de combustible, al estilo del Toyota FCHV. Sería el urbano perfecto porque, además, gracias a la energía solar y a la electricidad producida, podría generar su propio hidrógeno a bordo. Esto sí es el futuro.
De momento, López y su equipo son prudentes y no dan más detalles, pero prometen presentarnos el coche antes de final de año.

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