¿Cómo funciona un coche híbrido?

Hasta hace unos pocos años, la gran mayoría de personas asociaba el uso de combustibles como el diésel o la gasolina como uno de los pilares fundamentales de cualquier vehículo.

Si bien esto es cierto, al menos para la gran mayoría de automóviles, en las últimas décadas una nueva tendencia a comenzado a pisar fuerte.

El uso de coches que se alejen de los tradicionales motores de combustión interna y que opten por una solución alternativa es más que una realidad hoy en día.

De esta forma, no solo podemos encontrarnos a coches que solo hagan uso de la electricidad para ponerse en marcha, también existe una tercera categoría que, lamentablemente, en ocasiones se termina confundiendo entre los coches de combustión y los eléctricos.

Nos estamos refiriendo a los coches híbridos que, como su nombre lo indica, son vehículos que se encuentran a medio camino del coche de gasolina o diésel de toda la vida y de los que usan solo electricidad.

Es totalmente valido preguntarnos si realmente vale la pena tener un vehículo que toma lo mejor de dos mundos. La realidad es que este tipo de vehículos cuenta con unas interesantes ventajas que pueden terminar siendo sumamente atractivas para muchas personas.

A continuación, explicaremos un poco el funcionamiento de este tipo de coches para así entender el porqué de su reciente éxito en el mercado global.

¿Qué es un coche híbrido?

Por más sencillo que parezca, muchas personas fallan a la hora de reconocer con exactitud que es un coche híbrido.

Sin ánimos de ser excesivamente técnicos, podemos decir que un coche eléctrico no es otra cosa que un vehículo que hace uso de dos motores de distinto concepto para lograr mover las ruedas del vehículo.

Es importante señalar que, a pesar de que la fórmula más utilizada y conocida de este tipo de vehículos sea la típica combinación de un motor de combustión interna (gasolina o diésel) con un motor que haga uso exclusivamente de electricidad, la realidad es que en el mercado existen disponibles una interesante variedad de híbridos.

Sin embargo, también es cierto que uno de los componentes considerados prácticamente como fundamentales, es el uso de una batería recargable (que generalmente es de ion-litio) en la cual se puede almacenar energía.

Tipos de coches híbridos

Como ya tenemos una idea más o menos clara de lo que es un coche eléctrico, es importante conocer un poco los diferentes tipos de híbridos que están disponibles, pues su funcionamiento puede presentar pequeñas variaciones.

Híbridos enchufables (PHEV)

Este es un tipo de coche híbrido el cual cuenta con un motor de combustión interna (usualmente de gasolina, pero también puede ser de diésel) el cual a su vez está asociado a un motor eléctrico. Ambos son capaces de mover el coche por si solos.

La parte relacionada con el motor eléctrico cuenta con una pequeña batería que, en términos generales, suele contar con una autonomía de unos 50 kilómetros (al menos para recorridos en zonas urbanas).

Este es un tipo de hibrido el cual puede recargar su batería mediante el motor de combustión o por el uso de la red eléctrica.

Esto significa que este coche permite un uso completamente eléctrico, al menos para trayectos que no supongan grandes distancias. El conductor es capaz de elegir el modo que desea utilizar. De hecho, es posible hacer uso de ambos motores al mismo tiempo.

Hibrido no enchufable (HEV)

Este es un coche híbrido parecido al PHEV, sin embargo, cuenta con la particularidad de que la batería no puede recargarse con por medio de la red eléctrica.

Es por esta razón que es el motor de combustión interna el encargado de proveer de electricidad a la batería (también puede hacerlo el sistema de recuperación de energía cinética en los periodos de frenado y desaceleración). Podemos decir que este es el concepto más tradicional de un coche híbrido.

Hibrido suave o de 48 voltios

La mayoría de los sistemas eléctricos de los coches híbridos suele hacer uso de una tensión de 12 voltios pues resulta ser suficiente para las necesidades del coche como sistemas multimedia, iluminación, entre otros.

Sin embargo, las tecnologías actuales hacen que algunos coches necesiten de una mayor cantidad de energía para satisfacer sus necesidades. Es aquí cuando nacen los sistemas de 48 voltios.

En este tipo de casos, el sistema eléctrico es capaz de detener el motor de combustión interna en determinadas situaciones para disminuir su consumo (desaceleraciones o frenadas) y aprovechar para almacenar energía.

Bifuel

Antes de hablar del funcionamiento de los coches híbridos, es importante comentar el caso de los coches denominados bifuel.

Este tipo de vehículos son capaces de almacenar dos tipos deferentes de combustible, sin embargo, no son considerados coches híbridos. La razón de esto es que no cuentan con dos motores que trabajen con diferentes tipos de energía.

Los Bifuel solo cuenta con un motor de combustión interna que puede funcionar con gasolina y gas natural o gasolina y gas licuado de petróleo.

¿Cómo funciona un motor hibrido?

Como hemos mencionado anteriormente, el sistema de un coche híbrido hace uso, en la gran mayoría de los casos, de la combinación de un motor térmico y un motor eléctrico. Sin embargo, dicho sistema cuenta con otras partes muy importantes para su correcto funcionamiento.

Motor Térmico

El motor térmico, además de permitir la realización de las funciones de propulsión del vehículo, también es el encargado de recargar la batería de alto voltaje en el momento en que el coche se encuentre trabajando a una velocidad de crucero o cuando se detecte que las reservas de dicha batería son muy bajas.

Como es evidente, este proceso se lleva a cabo siempre y cuando no afecte de manera negativa en la conducción y la seguridad de las personas.

Motor Eléctrico

El motor eléctrico no es otra cosa que el responsable de llevar a cabo la tracción eléctrica (proporcionar la potencia necesaria a las ruedas del coche).

Este es el motor más utilizado en las ciudades gracias a su total autonomía a velocidades relativamente bajas. Existen modelos en el mercado los cuales son capaces de alcanzar los 110 kilómetros por hora solo en el modo eléctrico.

Como ya hemos mencionado, este motor se alimenta de la electricidad que le proporciona la batería de alto voltaje que, al mismo tiempo, se apoya en el motor de combustión interna y de la energía que se va generando en los periodos de desaceleraciones.

Divisor de potencia (también conocido como PSD)

El divisor de potencia no es más que un tren de engranajes que se encarga de combinar la energía mecánica que se recibe tanto del motor de combustión interna como del motor eléctrico.

En términos sencillos, el divisor de potencia es algo así como el corazón de todo el sistema, además de ser el responsable de la correcta propulsión hibrida.

Batería

Como su nombre lo indica, la batería es al encarga de almacenar la energía eléctrica que se encarga de dar vida a todo el sistema.

Cuenta con la importante función de recibir la electricidad proveniente de tanto los motores térmicos como eléctricos, almacenar dicha energía y luego entregarla al sistema en los momentos en que este lo necesite.

Unidad de control de energía (Inversor)

La unidad de control de energía es la encargada de transformar y administrar el flujo de energía eléctrica entre la batería y el motor.

También convierte la corriente continua (DC) proveniente de la batería en corriente alterna (AC) para el correcto funcionamiento no solo del motor, sino también de sistema de aire acondicionado o la batería auxiliar.

Generador

El generador es una especie de segundo motor eléctrico en el cual la rotación del eje se encuentra sincronizada con la frecuencia de la corriente que lo alimenta (también es conocido como un motor eléctrico tipo síncrono).

El generador se encuentra situado junto al motor térmico, del que además recibe la energía mecánica que luego transmitirá a la batería de alta tensión en forma de energía eléctrica.

Ruedas motrices

No son otra cosa que las encargadas de transmitir la tracción al suelo, haciendo que la propulsión del vehículo sea una realidad.

Es importante dejar claro que las ruedas motrices pueden ser las ruedas traseras del coche, en cuyo caso estaremos hablando de una propulsión trasera; las ruedas delanteras, en cuyo caso será una tracción delantera o, directamente, las cuatro ruedas, en cuyo caso hablaríamos de una propulsión total.

Activación del motor eléctrico en un coche híbrido

La energía eléctrica hace acto de presencia en el momento de la propulsión del coche, cuando se han alcanzado niveles de energía suficientes en la batería y se cumplen con ciertas condiciones en la velocidad del vehículo.

Es importante notar que el sistema hibrido es completamente autónomo, esto quiere decir que se encarga de activar tanto el motor eléctrico como el térmico en función de diferentes factores como la velocidad, aceleración o nivel de carga de la batería del coche.

Ahora bien, una de las normas que suelen seguir todos los coches híbridos es que estos siempre funcionaran con electricidad (en la medida de lo posible).

También es cierto que algunos coches cuentan con una opción denominada como “modos de conducción” en la cual la persona que conduce puede elegir el motor responsable de hacer mover el vehículo.

Estos modos suelen estar configurados según distintos criterios que consideran el tipo de motor o la batería. En vehículos hibrido de la marca Toyota, es común encontrar los siguientes modos de conducción:

  • Modo “Charge”. Este viene a significar que el coche se encuentra en un estado en donde está cargando la batería hibrida. Esto suele ocurrir en los momentos donde se esté frenando o simplemente se haya levantado el pie del pedal de aceleración.
  • Modo “Eco”. En este caso el sistema de gestión se encarga, de forma automática, de hacer uso de los diferentes motores, entrando uno u otro para mantener siempre los valores de energía y propulsión necesarios para que el vehículo pueda moverse sin ningún riesgo. El modo ECO1 solo hace uso del motor eléctrico, mientras que el modo ECO2 es el motor de combustión interna el que se arranca y se detiene de manera automática según las necesidades del vehículo.
  • Modo “Power”. Este es el modo en donde el motor de combustión interna tendrá todo el protagonismo. Sin embargo, para obtener la respuesta más eficiente del vehículo, es posible que el sistema hibrido haga uso de una combinación tanto del motor eléctrico como del motor de combustión al mismo tiempo.

Beneficios de los motores híbridos

La cuestión está en que los motores híbridos hacen uso de una combinación de un motor eléctrico con un motor térmico, lo que resulta en que haya ocasiones en donde no se tenga que hacer uso del combustible o, en el peor de los casos, solo se tenga que hacer un pequeño uso de este, por lo que a largo plazo se estará ahorrando combustible.

Los coches híbridos enchufables son capaces de alcanzar una autonomía de hasta 80 kilómetros además de poder circular a una mayor velocidad.

Los híbridos HEV cuentan con una autonomía mucho más reducida (unos 5 kilómetros usando la batería completamente cargada), sin embargo, puede estar presenta en una mayor parte del trayecto al estar recargándose fácilmente en los momentos de desaceleración.

Ahora bien, independientemente del tipo de hibrido que se tenga, es posible listar una serie de beneficios presentes en cada uno de ellos.

  • Cuenta con una autonomía considerable, por lo que pueden recorrer distancias dignas sin la necesidad de tener que repostar.
  • Son razonablemente eficientes.
  • Son coches capaces de reducir hasta un 40 % el consumo de combustible.
  • Cuentan con un menor desgastes en las piezas que componen el motor de combustión interna, por lo que su mantenimiento suele ser más económico.
  • Cuentan con una conducción mucho más fluida.
  • Son coches que emiten muy poco oxido de carbono y óxido de nitrógeno, por lo que contaminan mucho menos que un coche tradicional de combustión interna.
  • Cuenta con una mayor movilidad en las grandes ciudades gracias a su etiqueta ECO.
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