Los híbridos eléctricos pueden ser de tres tipos, en función del camino que sigue la energía en el interior de sus propulsores: el paralelo, el serie-paralelo y el e-Power de Nissan.
Los dos híbridos eléctricos más habituales son el paralelo y el serie-paralelo. El e-Power de Nissan, por su parte, pertenece a una nueva clase de híbrido, que no se había explorado hasta la fecha. Así funcionan:
1.- Híbrido paralero
Existe un motor térmico (ICE) y otro eléctrico (ME), y ambos pueden accionar directamente las ruedas para mover el coche, de forma que es posible que la potencia llegue al suelo de manera ‘paralela’. Esto es, procedente de dos fuentes simultáneas. Desde el punto de vista mecánico, es el tipo de híbrido más sencillo… y, por eso, es el más extendido. Normalmente, lo que se hace es insertar el motor eléctrico entre el térmico y la caja de cambios.
En términos de eficiencia energética, no es una solución ideal porque no permite que el motor térmico pase mucho tiempo funcionando en su zona de máxima eficiencia. Un ejemplo de esta clase de híbrido podrían ser los modelos de las coreanas Hyundai y Kia, pero también los de marcas premium como BMW o Mercedes.
2.- Híbrido serie
En este caso, opuesto al del híbrido paralelo, no existe conexión mecánica entre el motor térmico (ICE) y las ruedas, de manera que no puede mover al vehículo de manera directa en ningún momento. Su única función es accionar un generador eléctrico (Gen) que produce la electricidad que alimenta al motor eléctrico (ME), el cual se encarga en solitario de propulsar al coche. Se le denomina serie porque la energía va pasando de un dispositivo al siguiente (motor térmico-generador-batería-motor eléctrico).
La ventaja es que el motor térmico siempre puede funcionar en su zona de máxima eficiencia (y mínimo consumo), ya que no existe una relación directa entre su régimen o la potencia que genera y la velocidad del vehículo. ¿Los inconvenientes? Las pérdidas que se producen al trasvasar la energía y la merma de confort derivada de que el sonido del motor térmico no cuadre con la velocidad del vehículo. Sólo existe un precedente al margen del Nissan e-Power, el BMW i3 REX… aunque se trataba de un eléctrico de rango extendido.
3.- Híbrido serie-paralelo
Es una combinación de ambos sistemas o ‘topologías’. Básicamente cuenta con una caja de transmisión o acoplamiento que permite elegir si el motor térmico (ICE) se encarga de generar electricidad, mover al vehículo o ambos… lo cual implica una mayor complejidad mecánica. De hecho, estos vehículos deben de contar con dos generadores/motores eléctricos (G y EM), en lugar de uno solo como ocurre en los híbridos paralelos.
La caja de transmisión puede ser muy sencilla (como ocurre, por ejemplo, en el sistema iMMT de Honda, que emplea un simple embrague) o sofisticada (como ocurre en los Renault e-Tech y en el sistema Synergy Drive de Toyota). La principal ventaja de estos sistemas es que ofrecen una eficiencia y consumos excelentes… pero a costa del sobrecoste asociado al mayor número de elementos mecánicos.
Los secretos del e-Power de Nissan
El sistema está integrado por cinco componentes clave. Vamos a analizar más en profundidad el funcionamiento de cada uno y sus interrelaciones.
1.- Motor térmico
Es la máquina en la que reside el secreto de la eficiencia del e-Power. Nissan ha recurrido a un propulsor muy sofisticado. Se trata de una versión de tres cilindros del motor VC-Turbo de Infiniti, que es el único motor de compresión variable del mundo. Gracias a que este parámetro puede ajustarse entre 8:1 y 14:1, el motor del e-Power puede funcionar con una eficiencia cercana a la de un diésel… o entregar tanta potencia como un moderno motor turbo de gasolina. La función de este motor es tratar de seguir la demanda de potencia del motor eléctrico de la manera más fiel y eficiente posible.
2.- Generador eléctrico
De imanes permanentes, engranado de manera solidaria al motor térmico y capaz de producir una potencia máxima de 154 CV. También es el encargado de ejecutar cada arranque casi instantáneo e imperceptible del motor térmico.
3.- Inversor
Es el cerebro de todo el sistema, y el aparato que gestiona todas las corrientes eléctricas. Recibe demandas de energía por parte del motor eléctrico, y las satisface empleando potencia procedente del generador eléctrico, de la batería o de ambos. También se encarga de mantener la batería adecuadamente cargada, utilizando energía eléctrica procedente del generador o regenerada, durante las frenadas, por el motor eléctrico.
4.- Motor eléctrico
Es el único encargado de mover el coche, y consiste en un motor trifásico de imanes permanentes, 190 CV de potencia y una sola velocidad. Durante las fases de deceleración, también es el encargado de recuperar energía para mantener cargada la batería.
5.- Batería
Es la encargada de ‘rellenar’ el hueco existente entre los 154 CV del motor térmico y los 190 CV que puede entregar el motor eléctrico. También se encarga de almacenar la energía recuperada durante las frenadas y de, por ejemplo, proporcionar el 100 % de la energía a la hora de iniciar la marcha o de cara a accionar elementos como el aire acondicionado. Cuenta con 1,8 kWh de capacidad… una cifra que puede parecer modesta, pero sensiblemente más grande que los 0,7 kWh con los que suelen contar los híbridos eléctricos.
Escrito por: Álvaro Sauras
Fuente: https://www.autofacil.es/
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