Vamos a ir más allá en nuestros conocimientos de coches híbridos, distinguiendo las dos tecnologías principales: híbridos puros (o full hybrid) y semihíbridos (o mild hybrid). Excluimos de esta clasificación cualquier coche con Stop/Start a secas, que solo se consideran microhíbridos si arrancan con energía previamente almacenada, lo que excluye p.e. a los Mazda.
Anteriormente vimos que un coche híbrido tiene, además del motor convencional, uno o varios motores eléctricos para ayudar en la tarea de mover el coche, con la energía almacenada en una serie de baterías auxiliares. Si te perdiste ese primer artículo, te recomiendo que hagas un breve repaso.
¿Qué es mejor, híbrido puro o semihíbrido? Pues depende de una serie de factores, porque no hay un sistema claramente mejor que el otro. Depende desde el coste, tamaño, peso, I+D necesaria, ganancia de prestaciones o rendimiento… así que hay que verlo por cada caso individual.
Semihíbridos: ventajas e inconvenientes
Estos coches híbridos usan motores eléctricos de potencia relativamente baja (20 CV o menos), pero con un generoso par máximo (200 Nm o menos). El motor/generador ocupa muy poco espacio y puede integrarse con facilidad en coches que inicialmente no se diseñaron para ser híbridos entre el motor y la transmisión.
El motor térmico y el eléctrico giran solidariamente, pero dependiendo del caso, uno, otro, o ambos empujan, pero siempre girando a la vez. Debido a la escasa potencia del eléctrico, no pueden iniciar la marcha por sí solos, y el motor térmico siempre se usa para arrancar.
Eso sí, el esfuerzo que debe hacer el motor térmico es muy inferior, y así se evita una de sus zonas de mínima eficiencia: el arranque. Cuando el motor eléctrico no está empujando, actúa como generador, y acumula corriente eléctrica en las baterías para un uso posterior.
Un semihíbrido puede empujar únicamente con el motor eléctrico en determinadas condiciones, o a baja velocidad y velocidad casi constante, o en pendiente descendente y poco esfuerzo de aceleración. Para mantener la velocidad la potencia necesaria es más pequeña de lo que estáis pensando.
Pero mientras el eléctrico empuja, el motor térmico sigue girando, y aunque no consume combustible, todos sus rozamientos internos no dejan de ser un lastre para el eléctrico. En ese ratito, no hace apenas ruido y no tiene emisiones contaminantes. Algunos motores, como los Honda, cierran sus válvulas para minimizar las pérdidas por aspiración.
Un experto conductor de híbrido procurará mantener esa impulsión eléctrica el mayor tiempo posible, tendrá que acariciar el acelerador con una pluma, y ese rato mantendrá un consumo de 0 l/100 km. Con el Honda Insight fui de un pueblo a otro con una media real de 2,7 l/100 km aprovechándome de esa característica (y se puede mejorar).
Como son motores de poca potencia, requieren menos energía acumulada y menos capacidad de baterías, así que estas son más pequeñas y más ligeras: es mejor desde el punto de vista del peso. El BMW ActiveHybrid 7 es semihíbrido, pero supera al Lexus LS 600h, híbrido puro, por la diferencia de peso.
A igualdad de peso un semihíbrido es menos eficiente, pero más barato, de modo que se compensa un mayor consumo con un coste de adquisición menor. También es mucho más sencillo, no hay que hacer una transmisión inteligente que desacople los motores independientemente, en principio es más fiable en ese aspecto.
Es también relativamente sencillo hacer semihíbridos de cambio manual, en un híbrido puro no tiene sentido, porque exige una complejidad al conducir que debe resolverse automáticamente. Todos los híbridos manuales que conozco, actuales o pasados, eran semihíbridos.
Híbridos puros: ventajas e inconvenientes
Esta tecnología es más compleja, porque cada motor puede funcionar de forma independiente, sin lastrar al otro en su giro en vacío. Necesitamos una trasmisión más compleja, como engranajes planetarios o multiembragues, y un sofisticado control electrónico que gestione el par que aporta cada motor.
El motor eléctrico es de una potencia superior, y con más par, pero también es más grande y tiene una demanda de energía más alta. Eso implica que necesitamos baterías más voluminosas y pesadas, y si nos pasamos con el peso, anularemos el beneficio prestacional, aunque mejoremos el rendimiento total.
Por ejemplo, el BMW X6 xDrive50i y el híbrido, ActiveHybrid X6, tienen el mismo motor térmico. El híbrido puro no iguala las prestaciones del modelo convencional, son ligeramente inferiores, aunque rebaja el consumo de gasolina notablemente. El híbrido pesa 260 kg más, y eso lastra prestaciones.
Si nos fijamos en el BMW ActiveHybrid 7, semihíbrido, es más prestacional que el modelo convencional (750i) y también consume menos, en cuanto a la diferencia de peso, el híbrido solo es 100 kg más pesado. A la hora de diseñar un híbrido hay que pensar en esto, igual el beneficio no es tan grande con la “mejor” tecnología.
Luego hay otro aspecto, y es que un híbrido puro es más caro: las baterías son más caras, y el motor eléctrico también, además que requieren más I+D. Por contra, el motor eléctrico proporciona mucha más asistencia y es capaz de mover el coche solito, incluso arrancar desde parado (con aceleración moderada).
Por ejemplo, el Toyota Prius III puede mantener la velocidad constante a unos 80-90 km/h, en llano, solo con energía eléctrica, un semihíbrido no podría con “tanta” velocidad sin gastar gasolina. El motor térmico puede ser de menos potencia, lo cual permite elegir un propulsor más ajustado y que gaste menos.
Todo coche híbrido tiene una potencia combinada, producto de la mejor combinación térmica/electricidad posible. Para que esa potencia se mantenga, las baterías deben tener un nivel de carga mínimo, o de lo contrario, toda la energía saldría del motor térmico. Para un híbrido puro es más fácil mantener la potencia combinada.
Hay otro beneficio, y es que, al ser las baterías de más capacidad, la energía que se puede recuperar es muy superior, y eso se traslada a que el motor eléctrico puede funcionar más tiempo y aliviar más al térmico. Esa energía se puede usar para el A/C o alimentar grupos auxiliares (como la bomba del agua), sin correas ni uniones al motor térmico.
La experiencia de conducción más satisfactoria la da un híbrido puro, ya que puede rodar más tiempo y a más velocidad sin hacer ruido, ni contaminar (algo relevante para sus usuarios). La frenada eléctrica también es más poderosa, y requiere un uso de frenos muy bajo, extendiendo la vida de las pastillas de freno convencionales más de lo normal.
¿Y qué solución es mejor?
Buena pregunta, insisto, depende de cada coche. Los ingenieros hablan de la relación beneficio/coste, entendiéndose como beneficio para el cliente. Si queremos el mínimo coste posible y un bajo peso, semihíbrido. Si el coste es menos importante y prima la eficiencia, entonces el híbrido puro es más adecuado.
Para competición parece que vale más un semihíbrido, puesto que el peso importa más que la potencia que se gana o el consumo que se reduce. Recordad los Fórmula 1 con KERS (sí, eran semihíbridos), podían conseguir mejores prestaciones puntualmente pero con un peso superior, y no siempre eso era un beneficio.
Volviendo a la comparación Lexus LS 600h y BMW ActiveHybrid 7, el japonés multiplica por 10 la potencia eléctrica del alemán, pero el lastre que suponen las baterías implican que aunque iguala el consumo del BMW, no las prestaciones. Y de potencia combinada andan realmente parejos, 445 CV y 465 CV.
El Honda Insight y el Civic Hybrid tienen motores eléctricos de 14-15 CV. Habrá quien piense que eso es una miseria, pero el Mercedes S y Serie 7 de BMW híbrido solo tienen 5 CV más de motor eléctrico. De todas formas, cualquier híbrido consigue que el motor térmico saque más potencia de la que da por sus propios medios.
La potencia, en realidad, la necesitamos fundamentalmente para acelerar o maniobras especiales (en conducción normal y legal). Pero para mantener velocidad, hace falta mucha menos, por eso el híbrido es tan buena idea. La potencia “extra” se saca cuando hace falta, y la “mínima” sale de un motor térmico más ajustado.
Personalmente me gusta más la solución híbrida pura, porque se acerca más al coche eléctrico, pero admito que es más caro y que no está exento de inconvenientes. Uno de ellos es un mayor sacrificio de maletero respecto al modelo convencional, si es que lo hay, porque las baterías se suelen alojar ahí.
Ya para finalizar, los híbridos enchufables, por lógica, solo pueden ser basados en híbridos puros. Me explico, un híbrido enchufable acumula energía eléctrica para desplazarse más tiempo y a más velocidad sin usar gasolina, y claro, no podemos plantearnos eso con un motor de 14-20 CV, es ridículo.
Un semihíbrido enchufable es un sinsentido, así seguro que queda más claro. No hay que confundir un híbrido enchufable con un coche eléctrico de autonomía extendida, pero eso ya lo dejo para otro artículo. Se considera como el paso siguiente en su evolución, pero no son siempre mejor idea por el beneficio/coste.
Como más de uno habrá deducido, un híbrido enchufable, en modo eléctrico, está limitado por la potencia máxima de su motor eléctrico (y a la energía que puedan dar las baterías). Si hiciese falta más potencia, funcionaría el motor térmico el tiempo que fuese necesario, y luego volvería a apagarse. Al agotar las baterías, se volverá a encender.
¿Alguna duda?
NOTA: En un coche híbrido o eléctrico, las baterías nunca alcanzan ni el 0% ni el 100% de carga para mantener la fiabilidad. No hay que interpretar el “gastar” o “llenar” baterías en un sentido literal.
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