Microhibridación a 48v. ¿Qué es un coche “microhíbrido”?

Microhibridacion a 48V con el Mercedes Benz W222

El último avance técnico presentado y ya comercializado en el sector del automóvil es la microhibridación a 48v de vehículos como el Mercedes-Benz W222, dotado de un sistema eléctrico anexo al bloque térmico que permite reducir el consumo de combustible y las emisiones directas. Se supone que esta tecnología es un capítulo intermedio entre los motores térmicos y un futuro no ya tan lejano que pasa por la generalización de los motores eléctricos. De hecho son cada vez más países los que han marcado una fecha límite para la comercialización de vehículos movidos por motores de combustión interna.

Esta microhibridación a 48v representa además el inicio de un cambio radical en lo que se refiere a la forma que tendremos los europeos de conducir o, con el vehículo autónomo a la puerta como quien dice, simplemente de desplazarnos. Lógicamente esta nueva forma de movilidad debe introducirse de forma progresiva tanto para el estudio de su aceptación social como por las limitaciones económicas que supone para los fabricantes el desarrollo de estas nuevas y complejas tecnologías.

El vehículo eléctrico en el mercado español

Las ventas de vehículos eléctricos y/o híbridos enchufables aumentan en España a un ritmo vertiginoso: entre enero y septiembre de 2017 se han casi duplicado las ventas de este tipo de coches en relación al mismo periodo del año 2016. Sin embargo, si tenemos en cuenta el total de vehículos matriculados, podemos ver que en nuestro país aún nos movemos en unas cifras bastante modestas: 5’1% del total de ventas que sube hasta el 6% si nos centramos en vehículos de turismo.

Smart Fortwo ED ejemplo de coche microhibrido

Es de esperar que esas cifras no sean explicadas sin analizar con detalle la oferta de automóviles de turismo eléctricos o híbridos enchufables disponibles en nuestro país. En el mercado español, el turismo eléctrico más barato a la venta es el Smart Fortwo; su precio supera los 23.300 euros y no es un coche que satisfaga las necesidades básicas de movilidad de un amplio espectro de la población. En lo que se refiere a los turismos equipados con mecánicas híbridas enchufables, el más barato que podremos encontrar es el Hyundai IONIQ; con un precio se acerca a los 30.000 euros nuevamente estamos ante un vehículo que no está alcance de muchas economías familiares.

6, 12 o 48v pero, ¿qué es un voltio?

Lo siento mucho, pero lo primero que voy a hacer es retroceder hasta nuestras clases de bachillerato para recordar algo de la física de la electricidad indispensable para entender mejor el artículo.

El voltio es una unidad de potencial eléctrico que se puede definir como la diferencia de potencial a lo largo de un conductor cuando una corriente de un amperio de intensidad consume un vatio de potencia. De la propia definición se puede deducir que si pasamos el potencial eléctrico de 12v a 48v, el sistema permitirá la inclusión de elementos que requieran una mayor intensidad y/o una mayor potencia.

No voy a desarrollar más pero si os pido por favor que os quedéis con la idea de que en un sistema eléctrico hay que tener en cuenta conceptos como intensidad y potencia.

Consumo eléctrico en un coche

El primer coche que conduje, a una edad tan poco legal como recomendable, fue un Peugeot 505 del año 80. Este vehículo no tenía elevalunas eléctrico, dirección asistida ni ninguno de tantos elementos de confort que hoy en día consideramos como indispensables. Además, con el motor al ralentí, si se encendían las luces de carretera o el desempañador de la luneta trasera, bajaban un poco las revoluciones y el giro del motor se hacía incluso inestable.

Hoy en día la gran mayoría de nosotros viajamos en coches con el aire acondicionado conectado, escuchamos la música que viene del equipo de radio, nos guiamos con el navegador, soñamos con  los cuadros de mandos digitales como el del BMW G11, aprovechamos para cargar el teléfono móvil y usamos las tabletas para que los más pequeños se entretenga y no den lata, algo que en mi época se “arreglaba” de otra forma que no voy a nombrar para no alertar a los servicios sociales.

microhibridación y consumo eléctrico de los coches

Cada vez que usamos el coche estamos exigiendo una cantidad de energía que con el paso de los años va en aumento. Pero es que además, incluso cuando no estamos usando el coche, el propio sistema del vehículo del vehículo también está consumiendo electricidad: aunque no nos demos cuenta, el reloj sigue manteniendo la hora, el ordenador de viaje conserva los datos, la alarma está vigilante… En definitiva, que un coche moderno consume electricidad siempre, en movimiento y parado.

Aunque llevaba usándose unos veinte años en el mundo de la automoción, no fue hasta los años cincuenta del siglo pasado cuando se generalizó el uso de un sistema eléctrico de 12v en detrimento de los sistemas de tan sólo 6v. Desde entonces, no ha habido variación en lo que se refiere al potencial eléctrico aunque los coches cada vez cuentan con un mayor número de elementos electrónicos.

Microhibridación a 48v

Para explicar la microhibridación a 48v evitando un exceso de tecnicismos y/o clases teóricas, me apoyaré en el ejemplo que yo particularmente considero como el bloque térmico microhíbrido más avanzado del momento, el motor Mercedes Benz M256.

Qué es la microhibridacion. Motor microhíbrido de Mercedes Benz

Este bloque representa la vuelta de la casa de la estrella a los motores de seis cilindros en línea después de años usando bloques de seis cilindros en uve. Tiene una capacidad de 2.987 centímetros cúbicos y se ofrece en dos versiones de 270+16 y 320+16 kilovatios (367+22 y 435+22 caballos respectivamente). Además, no sólo son motores relativamente potentes para su cilindrada, sino que además son capaces de erogar un par motor de 500 y 520 newton metro a 1.600 y 1.800 revoluciones por minuto respectivamente.

Este nuevo bloque motriz tiene una particularidad que lo diferencia tanto de los bloques térmicos habituales como de los híbridos: no lleva ningún tipo de correa ni cadena sino que lo equipa es una serie de pequeños motores eléctricos repartidos en distintos puntos del motor y que funcionan gracias al uso de un sistema eléctrico de 48v. El hecho de no llevar correas ni cadenas hace que el motor tenga un funcionamiento mucho más suave y silencioso.

Motor de arranque y alternador

Este nuevo motor de Mercedes Benz dispone de un elemento eléctrico situado entre el bloque motor y el cambio que está alimentado por una batería de 48v  y junta las funciones de motor de arranque y de alternador en un sólo aparato. En lo que respecta a su función como motor de arranque, este dispositivo que Mercedes Benz denomina ISG hace girar al cigüeñal a un régimen de menos de 550 revoluciones por minuto (régimen de ralentí de este motor) antes de que el sistema eléctrico de gestión del motor inicie el proceso de inyección.

Además también se encarga de reiniciar el giro del motor cuando se activa el sistema automático de apagado del motor en las detenciones (Start&Stop) y de encender y apagar el motor del vehículo cuando se circula entre 50 y 150 kilómetros por hora en una pendiente descendiente sin que el conductor presione el pedal del acelerador (conducción “a vela”). Esta última característica sería impensable con un sistema eléctrico a 12v. De hecho, la primera vez que conduje un coche “a vela” fue con un BMW F10 con cambio automático por convertidor de par y aunque la transmisión se desacoplaba, el motor no llegaba a pararse sino que mantenía su giro al ralentí.

Otras funciones de este dispositivo integrado es la de actuar como generador de electricidad para cargar la batería, sustituyendo así al alternador, y la de servir de apoyo al motor térmico en fases de aceleración gracias a los 16 kilovatios y 250 newton metro que ofrece, lo que permite reducir el consumo de combustible en los momentos en los que un bloque térmico demanda un mayor aporte energético.

Sobrealimentación

Este bloque M256 está dotado de un turbo de doble entrada y un compresor eléctrico. El turbo se mueve por la presión de los gases de escape y necesita por tanto que el motor gire a un número determinado de revoluciones para la presión de los gases de escape puedan mover los álabes de la turbina, por lo que su eficacia aumenta según aumente el régimen de giro del motor. Por su parte, el compresor se mueve no por una correa que lo sincronice con el cigüeñal sino gracias a un motor eléctrico que en tres décimas de segundo es capaz de hacer pasar al compresor del reposo a las 70.000 revoluciones por minuto.

Otros sistemas

Otra de las marcas que ha apostado ya por la microhibridación a 48v ha sido Audi, con muchísimas similitudes en con el sistema anteriormente citado para Mercedes Benz. Sin embargo, el estreno se esta tecnología se ha producido con la puesta de largo del Audi A8 D5. Digo esto porque aunque sí es verdad que el Audi SQ7 4M estrenó un compresor eléctrico a 48v, en realidad contaba con alternador a 12v y un transformador a 48v  para alimentar el sistema eléctrico del compresor.

Microhibridación y otros sistemas

El nuevo buque insignia de Audi, a diferencia del todo camino, apuesta por una tecnología similar a la de Mercedes Benz en la que el sistema eléctrico de 48v es el principal, quedando el de 12v como secundario. Sin embargo hay una diferencia fundamental en lo que respecta al arranque del motor. Mientras que Mercedes Benz lo confía al sistema ISG, Audi ha mantenido un motor de arranque para iniciar el giro del motor en condiciones de baja temperatura.

Suzuki

Hace unos meses que la marca japonesa desarrolló el sistema SHVS formado por un pequeño motor eléctrico que asiste al bloque térmico en las aceleraciones y que se encarga de arrancar nuevamente el coche después de que el sistema de detención automático Start&Stop lo haya parado. Al igual que sucede con Mercedes Benz o Audi, este sistema no es capaz de mover el coche por sí mismo pero a diferencia de los anteriores, el SHVS funciona con el sistema eléctrico principal de 12v.

Híbridos “al uso”

Hay una diferencia básica que me hace distinguir a los vehículos híbridos que conocemos hasta ahora de los microhíbridos: en los primeros el motor eléctrico es capaz de impulsar al coche por sí mismo mientras que en los híbridos ligeros el motor eléctrico sólo sirve de apoyo al motor térmico en aceleraciones.

¿Presente o futuro?

Quizás ambas. La microhibridación o hibridación ligera ha llegado ya. Actualmente sólo se ofrece en vehículos impensables para la gran mayoría de economías domésticas pero me atrevo a afirmar que, al igual que pasó con la mayor parte de los adelantos técnicos en el mundo de la automoción, se irá extendiendo de manera progresiva a segmentos más populares convirtiéndose en sistema intermedio entre el motor de combustión interna y los motores eléctricos puros.

Recordad por ejemplo que en 1989 sólo el 0’6% de los vehículos nuevos matriculados en España llevaban antibloqueo de frenos, el 1998 lo llevaban la mitad de los vehículos matriculados y en 2003 pasó a ser obligatorio. Todo es cuestión de tiempo…

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Un comentario

  1.   zasca dijo

    Disculpar pero no he entendido nada…

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