Vehículos híbridos: Principios de funcionamiento, estructura y ventajas y desventajas que debes conocer

Existen cuatro tipos principales de vehículos híbridos: paralelo, serie, enchufable (PHEV) e híbrido suave. Cada tipo tiene sus propias ventajas y desventajas, adaptándose a diferentes necesidades.

Resumen rápido:

Hay cuatro tipos principales de coches híbridos.

Híbridos paralelos: economía de combustible óptima en áreas urbanas, cambios suaves, pero rendimiento reducido a altas velocidades.

Híbridos en serie: eficientes a velocidades constantes, pero requieren baterías grandes, menos comunes en los automóviles de pasajeros .

Híbridos enchufables: funcionan con electricidad por distancias cortas, lo que reduce los costos de combustible, pero requieren cargas frecuentes y tienen costos iniciales elevados.

Híbridos suaves: rentables, fáciles de integrar, pero con una mejora insignificante en el consumo de combustible.

¿Qué es un coche híbrido?

Los vehículos híbridos se han convertido en una opción popular entre los compradores gracias a su ahorro de combustible y la reducción de emisiones. El Toyota Prius, si bien no fue el primer híbrido, allanó el camino para su éxito comercial al introducir un sistema híbrido paralelo con dos motores.

Pero ¿cómo funcionan los diferentes tipos de coches híbridos y qué los diferencia?

Híbridos paralelos

Los sistemas híbridos en paralelo utilizan un motor de gasolina y un motor eléctrico para impulsar las ruedas, ya sea trabajando juntos o por separado. Toyota introdujo este sistema por primera vez en el Prius en Japón en 1997, con dos motores eléctricos colocados entre el motor de gasolina y las ruedas delanteras, utilizando una batería de baja capacidad (0,8–1,4 kWh).

El sistema incorpora una función de "división de potencia", que combina ambas fuentes para entregar el par exclusivamente a las ruedas. A bajas velocidades o con poca carga, el vehículo puede funcionar exclusivamente con energía eléctrica, mientras que el motor de gasolina entra en acción cuando se necesita más potencia.

El sistema de frenado regenerativo recupera hasta un 30% de la energía, lo que se traduce en un impresionante ahorro de combustible: 17–23 km/l en el Toyota Prius o el Corolla Hybrid.

La máxima eficiencia se logra en condiciones de tráfico urbano, donde el vehículo se detiene y arranca con frecuencia. La transmisión planetaria sustituye a la caja de cambios tradicional, lo que permite un ajuste continuo de la relación de transmisión, optimizando el uso de energía eléctrica y reduciendo el consumo de combustible.

Serie Híbridos

A diferencia de los híbridos en paralelo, los híbridos en serie son más sencillos. El motor de gasolina se utiliza únicamente para alimentar un generador que carga la batería, mientras que las ruedas son impulsadas completamente por el motor eléctrico. Esta configuración es similar a una locomotora diésel-eléctrica y funciona con mayor eficiencia a velocidades constantes.

Sin embargo, los híbridos en serie requieren baterías más grandes debido a las grandes variaciones en la demanda de energía al circular por carretera. En EE. UU., algunos modelos, como el BMW i3 REx, el Fisker Karma o la próxima Ram 1500 Ramcharger, utilizan este sistema, pero su número no es elevado.

Híbridos enchufables (PHEV)

Un vehículo híbrido enchufable (PHEV) es una versión mejorada de un híbrido paralelo, con una batería más grande que se puede cargar desde la red eléctrica, lo que le permite circular con energía eléctrica pura durante una cierta distancia (entre 11 y 82 km según EPA 2024). El Chevrolet Volt (2011-2018) fue el pionero, permitiendo a muchos usuarios viajar diariamente solo con energía eléctrica.

Los PHEV como el Toyota Prius Prime, el RAV4 Prime y los modelos de Hyundai, Kia y Jeep 4xe están fabricados con sistemas híbridos en paralelo. Sin embargo, sin carga regular, estos modelos funcionan como híbridos convencionales, pero son más pesados y más caros.

Híbridos suaves

Los híbridos suaves utilizan un motor eléctrico que no es lo suficientemente potente como para impulsar el vehículo por sí solo, generalmente ubicado entre el motor y la transmisión o integrado en el sistema de arranque.

El sistema utiliza una pequeña batería para almacenar energía del frenado regenerativo o del exceso de potencia del motor, lo que ayuda con la aceleración y ahorra combustible, aunque con menos eficiencia que un híbrido completo.

Los sistemas híbridos suaves generalmente funcionan a 48 V, lo que proporciona un mejor rendimiento que los sistemas convencionales de 12 V pero a un costo menor que los híbridos completos (280–400 V).

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Fuente: https://baonghean.vn/cac-loai-xe-hybrid-nguyen-ly-van-hanh-cau-tao-va-uu-nhuoc-diem-can-biet-10304494.html