per entendre com funciona un cotxe híbrid cal tenir una cosa clara: els vehicles convencionals desaprofiten molta energia en desplaçar-se. Tant se val quant s'afini un motor o com es perfeccioni l'aerodinàmica. Sempre es desaprofitarà una gran part perquè les lleis de la física no perdonen.
Per solucionar, o més aviat, per minimitzar aquest problema van ser concebuts els cotxes híbrids. Especialment els vehicles híbrids elèctrics. Perquè, encara que altres cotxes també es mouen mitjançant dues fonts d'energia (vegeu els que usen gasolina i GLP), no tots són capaços de recuperar aquesta energia abans que es perdi. És fàcil adonar-se que cap combustible cremat es pot tornar a rescatar. No obstant això, això no passa si lenergia que es fa servir és lelectricitat. És aquí on resideix la màgia dels vehicles híbrids elèctrics o HEV. Però n'hi ha més.
Components d´un híbrid
Com qualsevol altre cotxe dels de tota la vida, un híbrid també té un motor tèrmic. La majoria són de benzina, però també n'hi ha de dièsel com els que va presentar Mercedes fa uns mesos. Per això compta amb un tanc de combustible (que normalment és més petit), una caixa de canvis i tots els components típics, excepte en alguns casos la bateria de 12V.
Motor o motors elèctrics
Perquè un cotxe híbrid es guanyi el nom ha de tenir un altre mètode per impulsar-se. En aquest cas és un motor elèctric que complementa el ja esmentat motor tèrmic. Pot anar acoblat a la caixa de canvis, als eixos o directament a les rodes, com ara els creats per Protean, que van ser presentats a principis d'aquest any.
Hi ha molts tipus, però el motor síncron d'imants permanents és el més utilitzat als cotxe híbrids. Té l'avantatge de poder fer la funció de motor i de generador alhora. És a dir, pot convertir l'electricitat en energia cinètica i aquest moviment una altra vegada en electricitat. D'aquesta manera s'estalvien haver d'instal·lar un altre component que només afegiria més pes al cotxe.
Bateria
Una altra de les parts importants perquè un cotxe híbrid aconsegueixi estalviar combustible. Com més capacitat tingui, més podrà el motor elèctric ajudar el tèrmic. La seva capacitat no és gaire gran en els híbrids normals. Perquè només requereixen energia per funcionar a baixa velocitat i donar suport a certes acceleracions. Per exemple, la del Toyota Prius actual té una capacitat d'utilitzable de 1,3 kWh i la del Hyundai Ioniq Híbrid o el Kia Niro HEV de 1,5 kWh.
Aquesta capacitat augmenta si es tracta d'un híbrid endollable. Ja que el seu objectiu s'estén a funcionar de manera elèctrica a més velocitat ia tenir més autonomia. Per exemple, la del Mini Countryman té una capacitat de 7,7 kWh i la del Mitsubishi Outlander PHEV arriba fins als 13,8 kWh.
Inversor
Aquest element és imprescindible perquè tot funcioni en un híbrid. Molts motors elèctrics funcionen amb corrent altern, mentre que la bateria entrega corrent continu. És aquí on l'inversor fa la feina perquè ambdós components siguin compatibles. Converteix un corrent en un altre, i no només en una adreça. Ho fa quan la bateria lliura electricitat al motor, però també quan el motor genera electricitat per a la bateria.
Altres components del cotxe també usen corrent altern. Per això l'inversor també s'encarrega de transformar l'electricitat necessària per funcionar. Normalment són aquests són el aire condicionat, el equip multimèdia, Etc
Diferència entre corrent altern i corrent continu:
Corrent altern (CA)
Els electrons hi avancen i retrocedeixen pel cable amb una freqüència determinada. Dit altrament: és un corrent que canvia la direcció del flux dels electrons i que per tant no té una polaritat definida. Primer positiu, després negatiu i així successivament.
Corrent continu (CC)
És la més intuïtiva. Els electrons es mouen pel cable sempre en la mateixa adreça, com en un riu. Dit d'una manera una mica més tècnica: es tracta d'un corrent el valor del qual no canvia dins dels paràmetres normals. Per això és la més adequada per emmagatzemar. No tindria sentit ficar electrons en una bateria per després treure'ls, que és el que passaria amb el corrent altern.
Sabent això, cal preguntar-se: per què no fer servir sempre motors de corrent continu? No s'eliminaria el problema de compatibilitat? Les causes són diverses, però principalment és perquè els motors de corrent altern són més barats de fabricar ja que funcionen millor durant llargs períodes de temps. Per això es fan servir més freqüentment en indústria.
Sistemes de recuperació denergia
La hibridació és una tecnologia en què estan treballant moltes marques de forma continuada. Per això cada cop hi ha més maneres de recuperar l'energia d'un cotxe. Entre totes elles n'hi ha dues que il·lustren perfectament els esforços que s'han fet per aconseguir aprofitar cada watt abans que es perdi:
Frenada regenerativa
Com hem esmentat abans, un motor elèctric pot funcionar com un generador d'electricitat. Aquesta és la propietat en què es basa la frenada regenerativa. Quan el conductor frena, no només actuen els frens convencionals ubicats a les rodes, sinó que el mateix motor frena el cotxe “absorbint” aquesta energia cinètica que altrament es perdria.
Hi ha híbrids de moltes marques, però el funcionament d'aquesta frenada sol ser sempre igual. Quan el conductor frena suaument, els frens de les rodes ni tan sols entren en acció, és el motor qui frena el cotxe amb l'ajuda o no d'un engranatge extra que augmenta l'energia carregada i frena més el cotxe. Si el conductor prem el fre més fort, entren en acció també els frens de les rodes com en qualsevol altre cotxe.
Sistema de recuperació de calor de la fuita
Es tracta d'un sistema que recull la calor que s'expulsarà per la fuita, per mantenir el refrigerant del motor sempre a la temperatura perfecta perquè funcioni de forma eficient. Això no és altra cosa que aprofitar part de l'energia del combustible que es perd en forma de temperatura.
aquest sistema soluciona un problema típic dels cotxes que solen funcionar cert temps amb el motor tèrmic apagat. Si no comptessin amb aquest sistema, el motor hauria de treballar en fred més del desitjable. Amb el consegüent augment de consum i més desgast de les seves peces.
Sistema de gestió
Quan es tenen tots els components físics per utilitzar combustible i electricitat, només cal un ordinador que decideixi quan utilitzar una i quan una altra. Com és lògic, deixar el control de dos motors i dues energies al conductor seria complicar-li la vida en excés.
Gràcies als múltiples sensors, aquest sistema que incorporen els cotxes híbrids sap en quin moment és necessari el suport del motor elèctric. Les variables són moltes, però hi ha una sèrie de situacions en què estan programats per funcionar, sempre que hi hagi prou càrrega a la bateria. Aquestes són als arrencades des de parat, en els moments que se circuli a baixa velocitat i en les acceleracions. Tret de cotxes esportius, el seu objectiu sempre serà l'estalvi, per la qual cosa si accelerem no buscarà donar més potència, sinó que el motor tèrmic treballi menys.
Noves tecnologies per reduir el consum
Com més informació tingueu l'ordinador, millor gestionareu l'energia de què disposeu. Alguns sistemes actuals són capaços de integrar dades del navegador 3D, per estalviar més quantitat delectricitat. Per exemple, si en el trajecte es baixarà un gran port de muntanya on es podrà carregar la major part de la bateria, el sistema gastarà tota la que té abans d'arribar-hi.
De la mateixa manera, podeu utilitzar aquestes dades sobre el trajecte per acumular tota l'electricitat que pugueu abans d'arribar a una gran pujada en què la necessitareu. En tots dos casos estalviarà més combustible que si no disposés d'aquesta informació. Ja que es prepara per al que ha de venir.
La microhibridació VS. els híbrids convencionals
No cal confondre els cotxes microhíbrids amb els híbrids que es descriuen en aquest article. N'hi ha que usen sistemes elèctrics de 48v i unes petites bateries per ajudar el motor de combustió en algunes ocasions. Però aquests cotxes no tenen la capacitat de moure's només amb electricitat i per tant no poden beneficiar-se de la etiqueta mediambiental ECO. Un bon exemple d'aquest tipus de cotxes és el Hyundai Tucson 2019 2.0 CRDi 48v que vam provar fa unes setmanes.