Equipo híbrido: marcar el gol de la eficiencia

Así actúa cada elemento dentro del sistema híbrido

La tecnología Full Hybrid de Toyota pone en funcionamiento varias innovaciones mecánicas al mismo tiempo. El secreto del éxito radica en la solidaridad con que trabajan todos sus elementos para lograr el fin último de la eficiencia. ¿Qué tal si vemos, uno por uno, cómo trabajan sus piezas más importantes?

Como si de un equipo de fútbol se tratara, los elementos mecánicos de un vehículo híbrido actúan en conjunto para lograr sus metas. En el caso de Toyota, esto es aún más notable, ya que al usar la tecnología combinada Full Hybrid (que coge lo mejor de los híbridos en serie y en paralelo) todos los ‘jugadores’ son solidarios constantemente con el ‘equipo’. Esa innovación le ha permitido liderar durante años la ‘liga’ de las propulsiones alternativas.

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Pero antes de comenzar a recitar los ‘ases’ de esta mecánica, conviene recordar que la clave del sistema es su capacidad para decidir qué tipo de propulsión necesita el conjunto para ser más eficiente en cada momento. Para ello, el bloque propulsor (con sus dos motores, térmico y eléctrico, la transmisión y el generador) formaría el corazón del sistema.

Para entender de forma más sencilla la tecnología Full Hybrid de Toyota, puede ser de gran ayuda hacer un recorrido por sus elementos ‘protagonistas’ y sus diferentes funciones. Concretamente los de su última generación, la que incorporan ya la última generación de Prius o el nuevo Toyota C-HR. Como siempre, la palabra clave es eficiencia, esa cualidad tan cotizada en automoción por la que una mecánica es capaz de entregar grandes prestaciones con el menor gasto energético –combustible y emisiones– posible.

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Motor eléctrico: efectivo y silencioso

Es el responsable de la tracción eléctrica (entrega su potencia directamente a las ruedas), siendo el motor principal en ciudad, totalmente autónomo velocidades bajas por un determinado número de kilómetros, aunque en el caso de Toyota C-HR puede llegar a circular a 100 km/h en eléctrico, y Prius puede alcanzar los 110 km/h.

Se alimenta de la electricidad que le proporciona la batería de alto voltaje, que a su vez bebe del motor de combustión y de la energía que se genera en las desaceleraciones. El propulsor eléctrico principal que incorpora la última generación Full Hybrid entrega 54 KW de potencia (72 CV), es un 12% más compacto y un 20% más ligero.

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Motor térmico: el más eficiente

Se trata de un motor de gasolina de ciclo Atkinson (la última versión es 1.8 VVT-i), que alcanza unos niveles de eficiencia del 40%, una cifra récord. Es el motor principal cuando se solicita más potencia y el que actúa a velocidades altas. Además de cumplir la función de propulsar el vehículo, también recarga la batería de alto voltaje cuando trabaja a velocidad de crucero y detecta que las reservas de ésta están bajas, siempre que no repercuta en la conducción y la seguridad en ese momento.

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Batería de alta tensión: siempre cuando se necesita

Encierra la energía eléctrica que da sentido al sistema. Está compuesta de hidruro de níquel y, desde la aparición del primer Toyota Prius (1997), la gran batalla de la marca ha sido incrementar su densidad energética, de forma que ofrezca más potencia en menor tamaño. De hecho, la última generación, que tiene 1,31 kWh de capacidad, es un 10% más compacta y un 21% más eficiente que la anterior. Su función es recibir la electricidad derivada de los motores térmico y eléctrico, almacenarla y entregarla cuando el sistema lo solicita.

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Batería auxiliar: la energía de todo lo demás

Se trata de una pequeña instalación de 12 V que alimenta varios elementos del coche, como las luces, el sistema de sonido o los elevalunas, entre otros. Aunque en las versiones anteriores de esta mecánica la batería auxiliar se encontraba en la parte trasera, ahora se encuentra en el vano motor.

Generador: el ‘conseguidor’ de reservas

Es un segundo motor eléctrico de tipo síncrono (la rotación del eje está sincronizada con la frecuencia de la corriente de alimentación). Está situado junto al motor térmico, del que recibe la potencia del motor que entrega a la batería de alta tensión. También puede actuar como motor de arranque del motor térmico y es el responsable de la marcha atrás.

Power Split Device (PSD): la unión hace la fuerza

La transmisión de los híbridos Toyota está situada entre los dos motores eléctricos. No es una caja de cambios convencional, sino un engranaje planetario (un sistema de engranajes vinculados a los diferentes motores) que distribuye la potencia del sistema en función de la fuerza que recibe de los diferentes propulsores y de la situación de conducción (arranque, velocidad constante, aceleración, desaceleración, etc).

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Unidad de Control de Energía: gestionando el flujo eléctrico

Transforma y administra el flujo de energía eléctrica entre la batería y el motor. Convierte la corriente continua que entrega la batería en corriente alterna para el funcionamiento del motor y el generador eléctricos, el aire acondicionado o la batería auxiliar. En la última generación de la tecnología híbrida, Toyota ha conseguido reducir su tamaño un 33% y su peso un 11%, lo que le permite estar situado justo encima del transeje (PSD).

Frenos regenerativos: recuperar y repartir

Si en un vehículo convencional el coche se frena por efecto de la fricción provocada por el disco o tambor sobre las ruedas (al accionar el pedal del freno), convirtiendo la energía de la inercia en calor, en los híbridos Toyota la reducción de velocidad se realiza directamente a través del generador eléctrico, que funciona en sentido inverso al habitual. Al mismo tiempo, mediante el sistema de engranajes, esa energía producida en la frenada se traslada a la batería de alto voltaje para su posterior disposición.

Motor/ inversor trasero: versión 4x4

RAV4 hybrid incorpora la tecnología E-Four (tracción a las cuatro ruedas), que utiliza un motor y un inversor en el eje trasero para complementar a los situados en el eje delantero. Este se activa exclusivamente cuando el coche empieza a moverse o en condiciones de adherencia precaria y solo funciona hasta 70 km/h.

Todos estos elementos actúan como un equipo y contribuyen a que cada uno de los híbridos Toyota pueda marcar el gol de la eficiencia. Desde el pionero Prius, al más reciente miembro de la familia: el crossover Toyota C-HR, la gama híbrida de Toyota destaca por la eficiencia de sus sistemas de propulsión.

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