Vehículos híbridos

Detalles que hacen la diferencia

 Avances técnicos mejoran calidad de automóviles eléctricos

Los autos híbridos y eléctricos son extremadamente cambiantes. Esto porque son una “especie en evolución”, que vive la constante y acelerada marcha de las investigaciones.

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Los autos híbridos y eléctricos son extremadamente cambiantes. Esto porque son una “especie en evolución”, que vive la constante y acelerada marcha de las investigaciones para resolver, o mejorar, facetas de su funcionamiento.

Conforme avanza el desarrollo tecnológico, surgen nuevas aplicaciones de los conocimientos para mejorar la capacidad de los carros que funcionan con dos fuentes de energía.

Los cambios no son en los fundamentos básicos, más bien en la forma de resolver muchos pequeños detalles para hacerlos lo más parecidos al funcionamiento de sus parientes de combustión interna.

En autos híbridos, hasta ahora, la transmisión ha sido uno de los principales puntos en recibir la atención de los ingenieros.

Existen varios tipos de soluciones que ayudan a combinar las fuerzas generadas con electricidad e hidrocarburos.

Lo más común son las transmisiones del tipo continuamente variable (CVT por sus siglas en inglés) que han usado Toyota, Nissan, Honda y Ford.

También se ha recurrido a la transmisión tradicional, con embrague, pero por lo general con una o dos marchas (Tesla).

El siguiente paso de los ingenieros ha sido integrar el motor eléctrico con la transmisión. La candidata ideal es la caja automática, esto por el uso del convertidor de torsión, que utiliza aceite y presión hidráulica como elemento para transmitir la fuerza, y al mismo tiempo, amortigua las transiciones entre los diferentes modos de funcionamiento.

Esfuerzo conjunto

General Motors, lo que fuera Daimler Chrysler y BMW se unieron hace un par de años para desarrollar una tecnología llamada comercialmente Two Mode , que utiliza dos motores eléctricos y cuatro relaciones del tipo tradicional.

Este híbrido puede funcionar solo con electricidad, solo con hidrocarburos o combinando ambos. A lo anterior, se agrega que el primer motor eléctrico mueve el auto a bajas velocidades, mientras el segundo lo hace a velocidades más altas, con lo que el rango de velocidad y distancia a la que se puede desplazar el auto con electricidad aumenta notablemente.

La compañía alemana de transmisiones ZF también desarrolló una caja automática de ocho relaciones, que puede llevar diferentes tipos de motores eléctricos entre ella y el motor de combustión interna. La potencia de la parte eléctrica no es muy alta –hasta 100 Kw (136 hp)– pero la torsión que soporta sería de hasta 1.000 Nm.

Mercedes Benz será el primer fabricante en usar el nuevo producto de ZF, pero a diferencia de los otros híbridos, lo hará por primera vez con baterías de iones de litio.

La aproximación más tradicional, y por la que han optado la mayoría de los fabricantes, hasta ahora, ha sido un solo conjunto motriz con ambos motores en uno de los dos ejes del auto.

Otra posibilidad es colocar el motor de combustión en un eje y el, o los, eléctricos (junto con sus baterías) en el otro para lograr un efecto de tracción en las cuatro ruedas y una mejor distribución del peso.

Mejor distribución

Pero ahora también toma fuerza la idea de un motor eléctrico en cada una de las ruedas del auto. Esta posibilidad es mucho más atractiva tecnológicamente, pues le daría tracción integral al vehículo y elimina el uso de barras de transmisión, ejes o semi-ejes adelante y atrás, lo que se traduce en una baja importante de peso.

El reto es la construcción, en una sola unidad, del motor eléctrico y de los elementos de la suspensión. Es algo que, a nivel de prototipos, ya se ha fabricado pero aún no alcanza la etapa de producción en masa. El problema son los elevados costos de este tipo de grupos electromecánicos.

El atractivo de esta distribución es que el peso total del vehículo es menor, y al mismo tiempo, permite, a través de la electrónica, tener sistemas de tracción, dirección, suspensión, antipatinamiento, antideslizamiento y frenado regenerativo en las cuatro ruedas.

Nuevos rivales

Tesla es la marca más conocida, por ahora, de autos puramente eléctricos. Pero ya se anuncian nuevos rivales, como el de la inglesa Lightning Car Company, que en el Salón del Auto de Londres presentó su modelo GT con la tecnología de un motor en cada una de sus ruedas, con una potencia de 700 hp.

El vehículo es un cupé deportivo capaz de alcanzar hasta 210 km/h y pasar de 0 a 100 km/h en solo cuatro segundos. La carga eléctrica la obtiene de sus 11 módulos con 6.831 celdas de iones de litio.

A los anteriores se unen los conocidos híbridos de Toyota: Prius, Camry y Highlander, el Nissan Altima , los trillizos Ford Escape/Mercury Mariner/Mazda Tribute y la versión electricidad-gasolina del Honda Civic.

Distintas aplicaciones

Los motores eléctricos se pueden usar con dos enfoques diferentes. El más tradicional es reducir el consumo de combustible fósil. Pero también se puede usar como complemento para mejorar el desempeño deportivo de un auto.

Esta última aproximación fue la que usó Honda en su modelo Accord híbrido (2005-2007). Sin embargo, en ese momento, no tuvo la recepción adecuada.

Ahora Infiniti, marca de lujo de Nissan, realiza las últimas pruebas para un nuevo sistema híbrido en las ruedas traseras, que buscaría combinar ambas opciones, la deportiva y la de economía. Para ello cuenta con cuatro combinaciones.

Al acelerar el sistema usa ambos motores. Esa es la primera combinación. En las presas de la ciudad el carro se puede mover casi 5 km. en modo eléctrico (sin necesidad de la máquina de combustión interna) para ahorrar combustible. Ese sería la segunda opción.

Cuando la velocidad en la ciudad o en la autopista sube, se enciende el motor de gasolina y el eléctrico se convierte en generador para reponer la electricidad perdida en el ciclo urbano. Esa es la tercera opción.

Cuando el carro está rodando o va cuesta abajo el motor de gasolina se apaga y los frenos regenerativos recuperan la energía cinética para convertirla en electricidad que se almancena en las baterías de iones de litio.

El ritmo de los anuncios sobre nuevos modelos o mejoras es trepidante. Hace solo dos semanas, Honda reveló más detalles de su nuevo híbrido, que revivirá el nombre Insight. Su novedad: un paquete de baterías de hidruro de níquel más eficientes y livianas que las usadas en los carros actuales.

La semana pasada General Motors celebró su centenario con la presentación oficial de su modelo Volt. Este es un híbrido en serie. Es decir, que funciona como las locomotoras diésel-eléctricas que mueven el tren interurbano.

El motor de combustión nunca mueve directamente al vehículo, lo hace a través de la corriente que genera el motor eléctrico.

En el Salón del Automóvil de París, que tendrá lugar la semana entrante, Peugeot presentará un híbrido con 200 hp de potencia y emisiones de 109 g/km de CO2.

Estas emisiones equivalen a un auto con un motor de unos 1.000 c.c., combinación que hace solo unos años nadie habría creído posible.

También en París, Mercedes Benz mostrará el modelo híbrido definitivo de la Clase S que se empezará a producir en junio del 2009. Este se llamará S 400 Blue Hybrid. Será el primer híbrido en hacer uso de baterías de iones de litio. El conjunto es un motor V6 de gasolina, trasmisión con un motor eléctrico en su interior –que sustituye al convertidor de torque– y una batería de 120 v.

Este modelo consumirá 2,2 litros menos de combustible cada 100 km con respecto a un S350 normal. Además, sus emisiones de CO2 serán 21% más bajas.

Mercedes se decantó por el modelo usado por Honda en el Accord híbrido.

Esto es, que el motor eléctrico (20 Hp/160 Nm) nunca mueve por sí solo el auto, es más bien un refuerzo para optimizar el motor de combustión interna en la salida y las aceleraciones fuertes.

La transición hacia nuevos combustibles para mover nuestros vehículos cada vez es más emocionante e intensa. Los constantes cambios y evoluciones así nos lo demuestran.

Quienes creyeron que, con la llegada de estas nuevas tecnologías, los autos perderían todo su sabor y personalidad, tendrán que reconsiderar el sombrío panorama que imaginaron y cambiarlo por uno más electrizante.