¿Sabes cómo funciona el motor híbrido en coches y motos?

Son muchos los conductores que se plantean la posibilidad de renovar su garaje particular con un coche o moto nuevos o de segunda mano, y en ciertos casos, la opción que gana es la que montan un motor híbrido. La oferta es cada vez más amplia, pero si estás buscando un modelo respetuoso con el medio ambiente puede que te hayas planteado la siguiente pregunta: ¿qué hay de estos vehículos y cómo funcionan? ¿Son una buena opción?

Motores térmicos, eléctricos e híbridos… son varias las posibilidades que existen en el mercado y poco el conocimiento que se tiene sobre cual resulta más rentable. Así, en el caso de los que son coches híbridos, a la vez que ayudan a cuidar nuestro planeta gracias a sus bajas emisiones, también permiten una conducción mejorada de cara al usuario.

El motor híbrido, más eficiente y ecológico

Sin embargo, y pese a que tienen un motor de combustión que se combina con un eléctrico, su funcionamiento no es igual que con los vehículos tradicionales. El motivo, justamente, tiene que ver con ese eléctrico que acompaña al motor híbrido, por lo que su tarea a desempeñar tiene otro sentido.

Al mismo tiempo, esto es algo que sucede mayoritariamente en vehículos también de dos ruedas que los incorporan. Es el caso de las motos. Aunque es cierto que no se ven tantas como si están empezando a surgir las eléctricas, las motos híbridas tienen un sistema similar al de los coches.

Así, bien sea uno u otro, un vehículo con tecnología híbrida se antoja como una excelente solución para todo momento. Por ejemplo, en tráfico urbano puede ser tan eficiente y respetuoso como un coche eléctrico, pero a lo que también podremos hacer largos viajes ya que la batería se autorrecarga aprovechando la inercia del vehículo y con la energía que se recupera en las frenadas.

Además, estos con motor combinado suelen ser coches que disponen de la etiqueta medioambiental Cero, lo que hace que podamos circular por el centro de la ciudad sin restricciones. Aparentemente la conducción de un coche híbrido es muy similar a la conducción de un vehículo de combustión, se conduce como un turismo normal y el mismo coche va calculando el nivel de carga y de energía que necesita.

Por tanto, pueden ser vehículos híbridos las motos, bicicletas, camiones, barcos, trenes, aviones y, por supuesto, los automóviles. El único requisito que deben cumplir es estar impulsados por dos motores de distinta naturaleza. Pero, ¿cómo es y qué lo constituye?

Cómo es y qué componentes utilizan

La gran estabilidad de estos motores son los que han hecho porque un coche con tecnología híbrida sea una gran opción de camino a pasarnos a lo eléctrico. De hecho, gran parte de los usuarios que tienen en mente decantarse por un vehículo 100% eléctrico lo hace primero con uno híbrido.

Pero empecemos por el principio: cómo es y cómo funciona. En primer lugar, lo básico, es que un motor híbrido es la combinación de dos propulsores para conseguir mayor eficiencia de combustible y menor cantidad de emisiones contaminantes, entre otras ventajas.

Componentes motor híbrido

Normalmente hablamos de la combinación de un motor eléctrico y un motor de combustión según diversas fórmulas, y con ello se consiguen consumos muy reducidos, sobre todo en maniobras y circulación a bajas velocidades. Así, la combinación de un motor térmico y uno eléctrico funciona como una simbiosis.

Una centralita especial será la encargada de decidir qué motor funciona en cada momento para mantener una eficiencia máxima y minimizar las variables antes mencionadas de consumos y emisiones. Existen diferentes tipos de motores híbridos: atendiendo a su principio de funcionamiento (híbridos en serie, híbridos combinados o híbridos en paralelo), o atendiendo a la combinación de tecnologías.

Asimismo, estas dos fuentes de potencia pueden trabajar juntas, por separado o en paralelo, todo en función del tipo de uso para el que están diseñados. Para su funcionamiento, este tipo de motorización utiliza una serie de mecanismos a modo de componentes que son los que harán por la óptima manejabilidad y operatividad a la hora de poner en marcha nuestro coche o moto.

  • Motor térmico. Este tipo de motorización es la combinación de propulsores de combustión y eléctricos. Así, el motor térmico es el que sigue capitaneando el funcionamiento, pero con una eficiencia muy superior. Suelen ser de gasolina, pero también los hay diésel. Su potencia es menor, pero es parte de una suma. Sigue estando conectado al depósito de gasolina que se sigue usando con normalidad.
  • Motor eléctrico. Dependiendo del modelo, es posible que haya uno o dos motores eléctricos en el coche o moto. En ambos casos, irá conectado a la transmisión o de forma directa a un eje de las ruedas, en los conocidos como motores in-wheel.
  • Baterías. Son las que aportan la energía al motor eléctrico. Su sistema de refrigeración hace que su mantenimiento sea mínimo y se complementa con la batería V12 que el coche debe seguir llevando para arrancar. Suelen ir colocadas en la parte de atrás del coche o en el suelo bajo los asientos traseros. Pueden ser de varios tipos: ion litio, plomo-ácido, níquel-cadmio, níquel–metal hidruro…
  • Generador. Es el responsable de recuperar la energía que se pierde. Al frenar, acelerar o retener, el motor térmico ofrece energía sobrante que se va acumulando en la batería.
  • Variador. Convierte la corriente continua acumulada en la batería, en corriente alterna variable
  • Sistema de gestión. Es el que decide qué comportamiento es más adecuado, según la conducción de cada momento, para que el coche o moto gaste lo menos posible.

Cómo es su funcionamiento

Como hemos visto, la invención del motor híbrido surge de la necesidad de mejorar el ahorro de combustible y aumentar su potencia, combinando las prestaciones de los motores de gasolina con los motores eléctricos. Dos fuentes de potencia que pueden trabajar juntas, por separado o en paralelo, en función del tipo de uso para el que están diseñados.

Ahí, estos motores están compuestos por una serie de engranajes que conectan cada uno de los motores a una cadena que aporta movimiento a las ruedas. En primer lugar, el que inicia el movimiento del vehículo (moto o coche) es el motor eléctrico. Este es el que hace girar el engranaje exterior, ganando velocidad sin consumir una gota de gasolina.

Partes motor híbrido

Pero, a partir de una cierta velocidad, el motor de combustión interna se activa haciendo girar los cuatro engranajes del divisor de potencia y aumentando la potencia del coche. A partir de ahí, empiezan a trabajar cada uno de los componentes mencionados, donde el sistema se completa con un engranaje central conectado al generador que carga las baterías, accionado por el motor de gasolina y que aporta potencia extra al motor eléctrico. Esta es la clave del funcionamiento del motor híbrido.

Posteriormente, el sistema de propulsión ofrece varias opciones diferentes de funcionamiento, como veremos al final de este artículo. Ahí puede ser que el motor de gasolina mueva las ruedas, que sea el motor eléctrico quien las mueva, o que ambos al mismo tiempo se encargan de mandar energía a las ruedas. También disponen de una caja de cambios, en este caso automática, ya sea de doble embrague, convertidor de par o de tipo CVT.

Tipos de hibridación por tecnología eléctrica

La denominación híbrida surge de esta fusión, del contar con dos motores para determinadas actividades dentro del coche. Aún así, existen modelos que marcan la diferencia en su uso y desenvolvimiento, al ser la matriz de un vehículo.

Pero lo cierto es que, más allá de que contemos en el mercado con nuevos tipos de coches, los cuales funcionan mediante un sistema eléctrico sumado a otro de combustión, como pueden ser los híbridos enchufables, los de hibridación ligera (mild-hybrid), microhíbridos, o los híbridos enchufables (PHEV), según su tecnología, este motor híbrido puede funcionar en dos vías: en paralelo, en serie, o en serie-paralelo.

Al fin y al cabo es lo que siempre vimos en el mercado, principalmente gracias a Toyota. Primero con el famoso Prius y luego con el resto de su gama, como el emergente Corolla, que se ha sumado en buena forma al resto de vehículos de la marca nipona. Es algo a lo que su marca de lujo, Lexus, también ha contribuido con la mayoría de sus modelos.

Híbrido en paralelo

Y es que no; no todos los motores de tecnología híbrida son iguales. Ni para los coches ni para las motos, bicicletas, camiones… por eso, su funcionamiento también está atado a un sistema en serie o en paralelo. En el primero, como tal, tanto el motor eléctrico como el de combustión interna están conectados a las ruedas del vehículo, pero trabajan por su lado.

Motor serie-paralelo

Ahí, el motor térmico es el que mueve principalmente el vehículo, mientras que el eléctrico básicamente ayuda al motor térmico en su tarea de mover el coche. Finalmente, la recuperación de la energía de frenada es la fuente de alimentación principal de la batería de estos híbridos. Honda es uno de los fabricantes que creyó mucho en este sistema. En Europa tuvo en el mercado al Honda Insight y al Honda CR-Z, entre otros.

Híbrido en serie

Por la otra parte tenemos a los que son motores híbridos pero en paralelo. Aquí, tanto el convencional como el eléctrico trabajan a la vez para transmitir la potencia a las ruedas. Es una solución relativamente sencilla, pero no es la más eficiente. También son conocidos como semi-híbridos.

Estos son los coches, motos y otros vehículos que se mueven exclusivamente con la potencia que suministra el motor eléctrico. Y es que aquí, el de combustión no tiene conexión mecánica con las ruedas, sólo se usa para generar electricidad. Cuando la batería se llena, el motor convencional se desconecta temporalmente.

En serie-paralelo (combinado)

Este tercer tipo de híbrido dota al vehículo de potencia instantánea y aceleración sin saltos, ya que el motor eléctrico, alimentado por la batería del sistema híbrido, funciona en combinación con el motor de gasolina para potenciar la aceleración durante la conducción normal. Algunos de estos coches que utilizan el sistema son los Toyota C-HR, Auris Hybrid o Yaris híbrido.

Motor combinado paralelo.serie

Así, los híbridos eléctricos en serie-paralelo combinan los dos sistemas anteriormente mencionados. La carga de la batería se efectúa tanto gracias al motor térmico como por la frenada regenerativa. El motor de gasolina y el motor eléctrico están conectados a la transmisión de forma separada y pueden mover el coche de forma independiente la una de la otra o en conjunto.

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