Guía de híbridos y sus tipos: ¿Sabes sus diferencias?

El futuro SEAT León será híbrido enchufable

En los últimos tiempos, todos los fabricantes se están lanzando a la electrificación completa de los modelos que ofertan, pero un paso previo es la hibridación y una forma más económica antes de dar el salto a una versión más cara aunque, al mismo tiempo, también puramente ecológica.

Las principales razones de los híbridos o eléctricos son la reducción de las emisiones de CO2, de consumo de combustible y de las emisiones tóxicas de los gases de escape y, al mismo tiempo, una forma de mejorar las prestaciones con más potencia y par motor sin comprometer la dinámica de conducción ni el confort a bordo.

El sistema de propulsión de un híbrido dispone de dos motores como fuente de energía combinando un motor de combustión y uno eléctrico. Pero es mucho más complejo, ya que suma una gran cantidad de componentes de los modelos eléctricos existiendo diferentes tipos que dependen de algunos factores como si dispone de batería de alto voltaje o no y de la potencia del motor eléctrico.

Configuración mild-hybrid de Audi. Con 12V en los motores de cuatro cilindros y de 48V en motores de seis y ocho cilindros

Adquirir un híbrido supone analizar puntos a favor y en contra. A favor, más eficiencia, par motor eléctrico inmediato, frenada regenerativa, se puede montar un motor de combustión de menor cilindrada y se reducen las relaciones de la transmisión manteniendo al motor en puntos de funcionamiento menores. En contra, añade peso por los componentes adicionales lo cual redunda directamente en un precio mayor.

Dependiendo del tipo de híbrido la realización de funciones disponibles varía, de forma que pueden realizar, como mínimo, una función de las que se muestran en la siguiente tabla y que a continuación explicaremos brevemente.

ND: Función no disponible

Arranque / parada del motor

Son los Micro-híbridos. Cuando el vehículo está parado, la función de parada y arranque (Start&Stop) apaga el motor de combustión interna reduciendo el consumo de combustible y cuanto el conductor pisa el embrague o levanta el pie del freno, el sistema pone en marcha de nuevo el motor.

Algunos modelos cuentan con un sistema que administra la energía de la batería de 12V, de forma que ésta suministra energía eléctrica a todos los sistemas y se recarga cuando el motor de combustión funciona o cuando frena, por lo que el alternador no hace de generador. Pero, sin este gestor la energía de la batería se destina al arranque el motor y todos los sistemas eléctricos se alimentan de la energía producida por el alternador.

El funcionamiento del sistema de arranque y parada es simple: al pisar el pedal del embrague con el vehículo parado, el motor se apaga y viceversa

Asistencia de par eléctrico

Es una función de los famosos "mild hybrid", que no son un híbrido puro y duro pero casi, ya que su motor eléctrico no dispone de la potencia suficiente para considerarse una fuente de energía, y esta suele ser su principal función, la de proporcionar un par extra para mejorar la respuesta del tren de potencia, con dos tipos: lo que se conoce como "par de relleno" y "aumento del par".

Cuando se pisa el acelerador demandando potencia y, por tanto, más par. En los diésel, la entrega del par sufre un pequeño retraso, bien por la inercia de las partes móviles o del aire de admisión o porque se limita para evitar el humo en el escape, por lo que el par del motor eléctrico puede utilizarse para compensar el retraso de par del motor.

La función de aumento del par motor es diferente, ya que la entrega del par de un motor de combustión depende directamente de la velocidad de giro del motor, por lo que el extra que suministra la batería apenas dura unos segundos siendo el caso de los Mercedes Clase E Coupé EQ Boost.

El Porsche Panamera Sport Turismo E-Hybrid cuenta con una función e-boost de aumento del par motor durante segundos

Frenado regenerativo

La recuperación de energía cinética se produce al pisar el freno o bajar una pendiente y reducimos una velocidad entrando en fase de retención generando un par de frenado y disminuyendo la velocidad, lo cual puede realizarse bien sólo mediante los frenos o con la ayuda del motor de combustión con lo que se conoce como frenado del motor.

En un vehículo híbrido, durante el frenado, el motor eléctrico actúa como generador, de forma que la energía cinética hace girar el rotor del generador superando su par negativo y generando energía eléctrica en una cantidad que depende de la potencia del motor eléctrico.

Conducción eléctrica

Solo es posible si es lo suficientemente potente. Cuando se activa el modo de conducción eléctrica, el de combustión se apaga y la velocidad depende de la potencia de la batería (lee más sobre las baterías de estado sólido). En el caso de los híbridos suele ser muy baja, ya que la potencia de la batería es muy limitada, pero en el caso de los híbridos enchufables, la batería tiene mayor capacidad y se pueden alcanzar velocidades de hasta 100 km/h.

Esquema del sistema de propulsión híbrida alojado en el Lexus RX450h

Los híbridos también disponen de una función de conducción a vela, que permite apagar el motor al alcanzar cierta velocidad desacoplándose del motor de combustión y ahorrando combustible.

Carga de la batería (durante la conducción)

Seguramente habrás leído en más de una ocasión la palabra "SOC" referido a una batería, y esto no es más que el estado de carga de la batería, es decir, la cantidad teórica de energía eléctrica disponible en la batería.

Teórica porque no ofrece un valor exacto, ya que depende de factores como la edad de la batería, temperatura externa, velocidad de descarga, etc., por lo que aunque una batería haya perdido la mitad de su vida útil, al cargar completamente la batería el SOC será del 100%, un punto mínimo que se debe de mantener siempre para evitar daños graves, aunque realmente el SOC depende del tamaño, potencia, composición química de la batería y en función del tipo de vehículo de híbrido, como la siguiente tabla especifica:

Si el SOC mínimo para la batería es del 20%, solo podemos usar el 80% del máximo teórico.

Cuadro de instrumentos del Mercedes Clase E350 e. En los híbridos e híbridos enchufables, la batería puede recargarse mientras se conduce

En cualquier vehículo híbrido, la función del nivel SOC de la batería puede tener varios estados. Cuando la batería está completamente cargada, la energía eléctrica está disponible y en modo de agotamiento; cuando el SOC alcanza su nivel mínimo, el motor de combustión interna es responsable de cargar la batería para que el SOC no baje del nivel mínimo, encontrándose en modo de carga sostenida.

Pero cuando se pisa el freno y el vehículo convierte la energía cinética en eléctrica y la almacena en la batería, la función de SOC de la batería se encuentra en modo carga.

Carga de la batería (desde la red)

Es la principal diferencia entre los híbridos y los híbridos enchufables. Los primeros solo pueden recargar la batería durante la conducción y los segundos pueden hacerlo tanto con la opción anterior como a través de una conexión a una toma de corriente convencional, gracias al convertidor de la electrónica de potencia que transforma la corriente alterna en continua y se almacena en la batería de alto voltaje.