Tipos de vehículos híbridos

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Tipos de vehículos híbridos

ENCHUFABLES, MICROHÍBRIDOS, MILD HYBRID, EN SERIE… Todas las caras de los híbridos

Un vehículo híbrido está propulsado por un motor eléctrico y otro de combustión. Generan menos emisiones y consumen menos

En el camino hacia la descarbonización y los vehículos cero emisiones, existe un paso intermedio antes de que todos los coches estén propulsados por motores totalmente eléctricos: son los motores híbridos. Un mercado que en los 6 primeros meses de este 2022 (es decir de enero a junio) creció casi un 7% (6,8%), según datos de ANFAC, la patronal del automóvil. En total se vendieron 117.608 unidades de vehículos híbridos.
¿Pero qué es un coche híbrido? ¿Todos son iguales? ¿Cómo funcionan? ¿Qué nos ofrece el mercado? Son coches con motores que consumen menos y con emisiones contaminantes más reducidas. Y que permiten una transición hacia la electrificación total sin depender completamente de las baterías para moverse mientras crecen las infraestructuras que permitirán viajar con un coche eléctrico sin restricciones para encontrar puntos de recarga.
En términos generales, un coche híbrido significa que tiene dos tipo de motores de distinta naturaleza. Un vehículo híbrido eléctrico (HEV) está propulsado por un motor eléctrico y uno de combustión. Al combinar fuentes de energía, los híbridos generan menos emisiones que los automóviles convencionales, con un gasto inferior de combustible, por lo que resultan más eficientes. Pero no todos los sistemas de hibridación son iguales. Veamos qué tipos de vehículos híbridos se encuentran en el mercado:

Ligeros o Mild Hybrid

Este sistema de hibridación es el más sencillo y, consecuentemente, con menores costes. Usa un motor de combustión al que se acopla un motor arranque-generador o MGU (Motor Generator Unit), de entre 9 y 12 kW de potencia. En cualquier caso, en un Mild Hybrid (MHEV), el motor de combustión –ya sea gasolina o diésel–, mueve siempre las ruedas. No así el sistema eléctrico, alimentado por una batería adicional de 12, 24 o 48 voltios, que asiste al motor de combustión normalmente al acelerar, reduciendo su carga de trabajo. O alimentando algunos de los sistemas periféricos del coche, liberando de carga de trabajo al motor con la misma función de ahorro de combustible y emisiones. También para aprovechar la inercia en terreno favorable y para suavizar la parada y el arranque. Al utilizar un motor de arranque con alternador de correa, en las frenadas tiene capacidad para recuperar energía para recargar la batería.
Su diferencia con otro tipo de híbridos es que no puede desplazarse solo en modo eléctrico. Si bien ya estamos viendo, en diferentes modelos del Grupo Stellantis, que este sistema sí permite al motor eléctrico propulsar el coche para arrancar en eléctrico o para iniciar la marcha o realizar las maniobras de aparcamiento.

En Serie

Un sistema que parecía en desuso, pero hay fabricantes que lo están adoptando para sus coches. En este caso es el motor eléctrico el responsable de impulsar el vehículo que es el que tiene conexión con las ruedas. No así el motor de combustión de gasolina, cuya finalidad es alimentar el generador para recargar la batería que alimenta el propulsor eléctrico que mueve el coche. Cuando la batería está cargada se desconecta.

En paralelo

También denominados semi-híbridos. En los coches híbridos en paralelo, los dos tipos de motores, tanto el eléctrico como el de combustión, en este caso de gasolina, trabajan para impulsar al vehículo. Pueden hacerlo de manera individual o al mismo tiempo, conectados de forma separada a la transmisión, automática o manual.
Conjuntamente, lo que es casi constante, ofrecen un mayor rendimiento y, consecuentemente, un menor consumo. Normalmente, funcionan en modo eléctrico para arrancar y a velocidades bajas para moverse en ciudad y en terrenos muy favorables, ya que la batería es pequeña. En los sistemas híbridos más modernos se ha ido aumentando algo más el rango de funcionamiento en eléctrico. Ya hay modelos que incluyen un segundo motor eléctrico a modo de generador, como el Renault “Captur E-Tech”.
La batería, de pequeña capacidad, se recarga rápidamente con el motor de combustión, que impulsa un generador para hacerlo en marcha mientras se conduce. También ayuda a la recarga el frenado regenerativo. La batería debe durar toda la vida útil del vehículo, por lo que no resultará necesario reemplazarla.

Enchufable o PHEV

Este sistema híbrido está compuesto por un motor de combustión que suele ser de gasolina –aunque puede ser también diésel¬– y uno o más motores eléctricos, alimentados por una batería. El PHEV puede circular usando el motor de combustión interna, el motor eléctrico o los dos al mismo tiempo El motor eléctrico, con una gama de potencia muy variable según el modelo, se alimenta de una batería que se recarga enchufada a la red eléctrica. Casi siempre únicamente con corriente continua –la que se encuentra en una casa–, con una potencia máxima en torno a los 3,7 kW.
Los híbridos enchufables ofrecen un amplio rango utilizable en eléctrico, que debe ser de al menos 42 kilómetros en su homologación para disponer de la etiqueta CERO. Encontramos muchos modelos ya en el mercado con un rango superior. Varios de Mercedes homologan más de 110 kilómetros. Observando la media en kilómetros de un conductor en su día a día, en torno a 35 kilómetros, es posible funcionar enteramente en eléctrico. La mayoría de los híbridos enchufables suelen incluir un modo de recarga en marcha a través del motor de combustión, de al menos el 80 % de su capacidad. Algo práctico pero que aumenta el gasto de combustible entre un 20 y 30%. También disponen de un modo ‘save’ que permite conservar un porcentaje de la batería para utilizar el motor eléctrico al entrar en la ciudad o cuando el conductor desee.

VENTAJAS

Como ya hemos explicado, un coche híbrido funciona al combinar un motor eléctrico con uno de combustión, ya sea gasolina o diésel. Ambos motores podrán trabajar en conjunto o de forma independiente para impulsar el vehículo. O para recargar la batería en el caso de los de combustión.
La gran ventaja está en su eficiencia. Al usar ambas fuentes de energía, los híbridos requieren menos combustible para funcionar que un automóvil convencional. Ahorran combustible y, consecuentemente, emiten menos partículas contaminantes, que llegan a ser 0 emisiones en los híbridos enchufables funcionando en modo eléctrico.

LA BATERÍA

La batería de un vehículo híbrido es independiente de la habitual en un coche de 12V. Normalmente de iones de litio o polímero de litio, materiales utilizados para absorber y almacenar energía rápidamente. Alimentan el motor eléctrico incorporado en base a la dimensión de este. De esta manera, un híbrido ligero requiere una menor capacidad, con una batería por debajo de 0,50 kWh.
Los híbridos en serie utilizan motores eléctricos con mayor exigencia, aumentando su capacidad por encima de 1kWh. Mientras son los híbridos enchufables los que necesitan de baterías mayores para almacenar energía, en torno a los 12 o 13 kWh.
En todos los casos, la energía del motor de combustión será utilizada para recargar la batería, lo mismo que el frenado regenerativo. Y un híbrido enchufable además se puede recargar
desde la red eléctrica.

Fuente: revista.dgt.es  02-11-2022

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