Funcionamiento
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¿Qué son los coches híbridos?

Un vehículo es un híbrido si utiliza más de una forma de energía a bordo para lograr la propulsión. En la práctica, esto significa que un híbrido tendrá un motor de combustión interna tradicional y un tanque de combustible, así como uno o más motores eléctricos y un paquete de baterías.

Los coches híbridos a veces se confunden erróneamente con los vehículos eléctricos . Los híbridos son más a menudo máquinas que queman gasolina que utilizan sus bits eléctricos para recoger y reutilizar la energía que normalmente va a perder en los coches estándar.

En teoría, los híbridos diesel-eléctricos serían aún más eficientes en combustible, pero los sistemas híbridos y los motores diesel representan costos adicionales. Hasta ahora, la instalación de ambos en el mismo vehículo ha demostrado ser prohibitivamente caro.

¿ Cómo funcionan los coches híbridos?

Utilizando un motor convencional y un motor eléctrico, los mejores híbridos consiguen una eficiencia de combustible significativamente mejor que sus homólogos no híbridos. También contaminan menos y ahorran dinero a los conductores a través del ahorro de combustible.

Los híbridos más avanzados tienen baterías más grandes y pueden recargar sus baterías de un enchufe, permitiéndoles conducir distancias extendidas en electricidad antes de cambiar a la gasolina o al diesel. Conocidos como ” híbridos plug-in “, estos coches pueden ofrecer un rendimiento medioambiental mucho mejor y un ahorro de combustible aumentado al sustituir la electricidad de la red por la gasolina.

Los coches o autos híbridos a veces se confunden con coches eléctricos. Los híbridos son más a menudo máquinas que queman gasolina. Además, usan sus bits eléctricos para reutilizar energía.

Los coches híbridos, usan más de una forma de energía. Así, un híbrido tendrá un motor de combustión interna y un depósito de combustible. Tendrá uno o más motores eléctricos y un paquete de baterías.

En teoría, los coches híbridos diesel-eléctricos serían aún más eficientes. Pero los motores diesel representan un costo adicional.

Hasta ahora, la instalación de ambos en el mismo coche es bastante costosa. A continuación un vídeo muestra cómo funciona.

Video explicativo, que es un coche híbrido

 

Tipos de tecnología híbrida según su función

Motor-generador:

Es el término más preciso para el motor eléctrico. Con aceleración  “km/h”, usando energía de la batería. Varios híbridos tienen dos, y algunos modelos emplean tres.

El término más preciso para el motor eléctrico. Proporciona aceleración suplementaria “oomph” cuando funciona como un motor extrayendo electricidad de la batería. Varios híbridos tienen dos, y algunos modelos tienen hasta tres.coches hibridos

Stop-Start:

Presente en todos los híbridos, el motor de arranque tradicional del motor está ausente porque el motor-generador asume esa función también. El software de control híbrido apaga el motor cuando se detiene en las señales de tráfico y lo reinicia automáticamente con el motor eléctrico cuando el conductor suelta el pedal del freno.

La eliminación de los residuos de combustible de un motor de gas de ralentí hace que el mpg en general a subir significativamente y las emisiones de escape caen, especialmente en la ciudad.

Frenado regenerativo:

Una función importante del motor-generador es generar electricidad para recargar la batería, ya que absorbe una parte del impulso del vehículo cuando se ralentiza o cuesta abajo. Los coches normales gastan todo su exceso de impulso como calor en los frenos.

El frenado regenerativo es insuficiente para detener un coche rápidamente, por lo que los frenos hidráulicos convencionales siguen siendo necesarios.

Accionamiento eléctrico:

Es posible conducir el vehículo sólo con energía eléctrica. La velocidad máxima y la distancia para esta operación varía.

Si el sistema híbrido tiene suficiente capacidad eléctrica, el funcionamiento del vehículo sólo con energía eléctrica es posible. La velocidad máxima y la distancia sobre la que se puede mantener la operación exclusivamente eléctrica varía de esencialmente de cero a unos pocos km/h y tiene todo que ver con el peso y la aerodinámica del vehículo, la fuerza del motor-generador y, más que nada de lo contrario, la capacidad de la batería.

Distintos tipos de tecnología de los coches híbridos

No todos los híbridos poseen estos atributos en igual medida. También funcionan distinto. Todo comienza con la disposición del sistema.

De serie:

Éste es el tipo híbrido más viejo. En estos coches los motores eléctricos solo giran las ruedas motrices. Gracias a esto, su tamaño y potencia es muy importante.

Estos coches tienen un motor que quema combustible y expulsa emisiones. El motor alimenta un generador para producir la energía.

El BMW i3 de 2014 y el Fisker Karma de 2012, usan sistemas híbridos de serie. Pero estos coches de BMW y Fisker también son coches enchufables.

Casi todos los fabricantes de automóviles también tiene un vehículo híbrido de serie que utiliza una pila de combustible de hidrógeno en lugar de un motor de gasolina para generar la electricidad. Estos vehículos, generalmente llamados vehículos eléctricos de celdas de combustible, se empezaron a vender con más frecuencia y entraron en el mercado minorista en pequeñas cantidades en el año 2015.

 coche hibrido

Paralelos:

Éste es el modelo más simple y más económico de los híbridos. Este motor no hace nada excepto impulsar el vehículo.

Un motor eléctrico común, otorga un impulso adicional. Sin embargo puede ser la única fuente de propulsión. Esto en el caso de recorridos cortos si es grande. En híbridos paralelos, el frenado regenerativo es esencial. Ya que es la única fuente de recarga para la batería.

En híbridos paralelos convencionales, como el Civic Hybrid de Honda , el frenado regenerativo es la única fuente de energía de recarga para la batería.

Serie-paralelo:

Estos coches contienen elementos de ambos tipos. El motor y el motor eléctrico están en vías separadas. Esto permite una propulsión a través del motor o la electricidad.

El motor-generador puede reforzar al motor u otorgar la carga de la batería. Así, puede alimentar el coche, pero también puede ser reasignado a la carga de batería.

En un híbrido serie-paralelo, el sistema supervisa las condiciones de conducción. A la vez, evalúa el estado de la batería y decide qué modo es más eficiente. De esta forma, se lleva a cabo por una única transmisión continua variable (CVT).

El hardware de serie y paralelo es más caro, pero es muy eficiente. Los coches híbridos ofrecen las mayores ganancias en mpg y velocidades eléctricas.

Este es el tipo híbrido más antiguo. Las locomotoras Diesel-eléctricas y los barcos que usaron esta disposición aparecieron en el último siglo. En una serie de coches híbridos, los motores eléctricos solo girar las ruedas motrices, por lo que los motores deben ser grandes y potentes.

Pero un híbrido de serie no es un vehículo eléctrico “puro”. Tiene un motor dedicado que quema combustible y expulsa emisiones. El motor alimenta un generador para producir la electricidad a bordo del vehículo.

El BMW i3 de 2014 y el sistema de híbridos de la serie Fisker Karma 2012, fuera de producción, usan sistemas híbridos. Pero estos coches de BMW y Fisker también son híbridos plug-in. Más sobre ese sabor de híbrido un poco más tarde.

Híbridos plug-in:

Estos no son realmente un cuarto tipo de híbrido, ya que un plug-in podría ser basado en cualquiera de los diseños anteriores. Los híbridos enchufables (también llamados PHEVs) comenzaron a aparecer en el mercado con el Volt de Chevrolet a finales de 2010. Su característica distintiva es una batería ampliada perceptiblemente que permite que la gama de conducción eléctrica se hinche más allá de la milla o dos posibles con los híbridos regulares.

También proporciona una forma de conectar la batería a una toma de corriente eléctrica para recargar mientras está estacionado.

El beneficio del híbrido plug-in es su capacidad para viajar en modo totalmente eléctrico para la mayoría de los viajes cortos, reservando el motor de gasolina para unidades más largas. Esa es una característica que puede aumentar la economía del combustible. Algunas marca tienen híbridos plug-in incluye Ford Fusion Energi , Toyota Prius y una versión del Honda Accord .

Híbridos Serie-paralelo:

Como su nombre lo indica, estos coches contienen elementos de ambos tipos. Conceptualmente, el motor y el motor eléctrico se introducen en la transmisión por vías separadas, lo que permite una propulsión completamente independiente a través del motor o la electricidad. De forma paralela, el motor-generador puede reforzar la salida del motor o proporcionar la carga de la batería mediante frenado regenerativo.

Los motores-generadores de serie-paralelo son considerables, así que la operación eléctrica-solamente (en las velocidades bajas por un par millas) es una característica estándar. El motor todavía puede encender el coche, pero también puede ser reasignado a carga de batería mientras el motor eléctrico conduce el vehículo: la operación de la serie clásica.

En un vehículo híbrido serie-paralelo, una computadora supervisa las condiciones de conducción y el estado de la batería para decidir qué modo es más eficiente en un momento dado. La mezcla continua de estos modos se realiza entonces mediante una única transmisión variable continua (CVT) que utiliza un engranaje planetario en lugar de un sistema de poleas y correas variables.

El hardware de serie y paralelo es más caro, pero el rendimiento en eficiencia es enorme: hasta la fecha, estos híbridos ofrecen las mayores ganancias en mpg, las velocidades eléctricas más altas y los tiempos de funcionamiento eléctricos más largos. Los híbridos C-Max y Fusion de Ford y todos los híbridos Toyota y Lexus utilizan sistemas paralelos en serie.

Todo sobre las baterías de los híbridos

Los híbridos emplean dos tipos de baterías. Las baterías de hidruro de níquel-metal se usan en casi todos los híbridos actuales, pero no son lo suficientemente eficientes y compactos para el uso con plug-in.

Las baterías de iones de litio que son lo suficientemente duraderas para el uso del automóvil son la batería de elección para los complementos y, cada vez más, para los nuevos modelos híbridos convencionales. Son más ligeros y más densos en energía que las baterías de níquel-hidruro metálico.

Los ingenieros de baterías continúan buscando la próxima generación de baterías de vehículos híbridos o eléctricos que ofrecerán un peso aún más ligero, menor costo y mayor alcance.

Otras aspectos de cómo funcionan los coches híbridos 

Debido a su muy diferente powertrain, los fabricantes de automóviles tuvieron que hacer cambios en el equipo accesorio básico del coche híbrido para permitir que el motor se apague cuando crucero en la electricidad o esperando en los semáforos.

La dirección asistida hidráulica tradicional necesita un motor en funcionamiento para accionar la bomba requerida, por lo que los ingenieros híbridos emplearon dirección asistida electrónica (EPS) en su lugar. La adopción de EPS es fácil porque se está convirtiendo rápidamente en la norma en los coches familiares regulares de todos modos.

Es posible mantener la dirección hidráulica usando una bomba eléctrica remota, pero hasta ahora sólo Porsche ha experimentado con este enfoque en el interés de mantener una excelente sensación de dirección.

Los sistemas de aire acondicionado también utilizan un compresor impulsado por el motor, por lo que los híbridos con suficiente capacidad de batería utiliza un compresor accionado eléctricamente.

Algunos híbridos de bajo coste mantienen sus compresores impulsados ​​por el motor, pero sus conductores deben activar el modo “Eco A / C” para limitar la función del compresor cuando se detiene.

Si se olvidan o no lo hacen, el motor no se puede apagar y se perderá gran parte del ahorro de combustible híbrido.

Luego está el motor en sí. Los híbridos que emplean una CVT pueden aprovechar el ciclo Atkinson más eficiente , una variación del ciclo tradicional del motor de cuatro tiempos que modifica significativamente cuando se deja entrar aire en la cámara de combustión.

El ciclo de Atkinson requiere que la velocidad del motor (rpm) sea relativamente constante, y una CVT mantiene la rpm del motor en el “punto dulce” de Atkinson a través de sus relaciones de engranaje sin escalonar siempre cambiantes.

Bueno espero que ya te quede un poco más claro de que son y cómo funcionan los coches híbridos.

Dejanos tu comentario si tienes alguna duda.