Cómo funciona un coche híbrido: todos los detalles

¿Qué es un coche híbrido? Es una solución a medio camino entre un vehículo tradicional con motor de combustión interna y un coche eléctrico puro. Los coches híbridos se consideran vehículos de transición hacia la electromovilidad y se convierten cada día en la elección de muchos nuevos compradores. Sin embargo, ¿sabes cómo funciona un coche híbrido? ¿Cuánto ahorra combustible? ¿Cómo se recarga? Presta atención, vamos a analizar todos los detalles.

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Un híbrido es aquel que emplea al menos dos fuentes de energía diferentes para mover el motor y, así, las ruedas del vehículo. Por lo general, este tipo de coches combinan un motor de gasolina y otro eléctrico, pero también existen versiones con motores diésel y eléctrico, o de gas natural comprimido (GNC) o gas licuado del petróleo (GLP). Sea como fuere, todos ellos gozan de la etiqueta ambiental ECO de la DGT (a excepción de algunos híbridos enchufables con más de 40 km de autonomía en modo eléctrico, que portan la etiqueta 0 Emisiones).

¿Cómo funciona un coche híbrido?

El funcionamiento de un coche híbrido es muy sencillo. Como te decía antes, un híbrido suele combinar un motor de gasolina y uno eléctrico. Su sistema de propulsión ofrece tres opciones diferentes de funcionamiento: el motor de gasolina mueve las ruedas, el motor eléctrico mueve las ruedas, o ambos al mismo tiempo se encarga de mandar energía a las ruedas. También disponen de una caja de cambios, en este caso automática, ya sea de doble embrague, convertidor de par o de tipo CVT (muy usadas en Toyota y Lexus).

El sistema de propulsión es autónomo, es decir, él mismo se encarga de gestionar las transiciones entre el motor térmico y eléctrico, sin que el conductor tenga que interferir en su funcionamiento. De este modo, determina cómo funciona un vehículo híbrido. Sin embargo, también ofrecen la posibilidad de que nosotros mismos elijamos con qué nos desplazamos. Para ello, las marcas configuran una serie de modos de conducción que son los que dictan el funcionamiento del sistema de propulsión. 

El modo eléctrico puro (recibe diferentes nombres dependiendo de la marca: EV, ECO…) funcionará siempre y cuando la batería híbrida tenga carga suficiente y se cumpla con el límite de velocidad máxima a la que el motor eléctrico puede enviar potencia a las ruedas. Si alguno de estos dos parámetros no se cumple (poca carga eléctrica o excesiva velocidad), el modo no entrará en funcionamiento y será siempre complementado o incluso reemplazado por el motor de combustión interna.

Motor híbrido

Ahora bien, existen diferentes tipos de híbridos, y hemos explicado cómo funciona un coche eléctrico híbrido (híbrido autorrecargable e híbrido enchufable). Sin embargo, también existe otro tipo de motores híbridos, como los que funcionan con gas natural, que merecen una mención especial, ya que la Dirección General de Tráfico también los engloba dentro de la categoría de híbridos dada su configuración.

Un coche de gas, ya sea de GNC o de GLP, es aquel que puede trabajar con gasolina o con gas (nunca con ambos combustibles a la vez). Las diferencias entre un coche de GNC y un coche de GLP son claras, con sus ventajas y desventajas, respectivamente, pero ambos coinciden en estar categorizados con la etiqueta ambiental ECO, en reducir las emisiones de partículas contaminantes y en ser excelentes alternativas a los vehículos tradicionales. 

Componentes del motor híbrido

Dependiendo del tipo de híbrido, el sistema de propulsión está compuesto por más o menos elementos. Si se trata de un híbrido no enchufable (autorrecargable), por ejemplo, un Toyota Prius, su sistema está compuesto por un motor de gasolina, un motor eléctrico y una batería híbrida. El motor de combustión también puede ser diésel, como es el caso del Mercedes E 300 de híbrido enchufable. 

Los coches microhíbridos o de hibridación suave (Mild Hybrid) son un concepto de vehículo híbrido que está ganando presencia en los últimos años. En lugar de equipar un motor eléctrico separado del motor térmico, cuenta con un generador-motor eléctrico que hace las veces de motor de arranque y de alternador. De hecho, este componente reemplaza a los tres elementos antes mencionados y los unifica en uno solo. Éste es accionado por la correa distribución del vehículo y aporta un impulso eléctrico en determinadas situaciones, además de fortalecer el efecto del Start-Stop y de mantener los sistemas del vehículo activos cuando el motor térmico se desconecta al aprovechar, por ejemplo, la inercia obtenida al bajar un desnivel. También cuenta con una batería, pero ésta tiene un menor tamaño.

Por último, los coches de gas no tienen un segundo motor eléctrico ni una batería. En su lugar, los coches de gas equipan uno o más depósitos adicionales (además del de gasolina tradicional) que se encargan de almacenar el GNC o el GLP.

¿Cómo ahorra un híbrido?

A través del uso de la electricidad para impulsar las ruedas. Al utilizar el motor eléctrico únicamente, el motor térmico se desconecta, por lo que el consumo de combustible es cero. Para ello, utiliza la energía eléctrica almacenada en la batería y, cuantos más kilómetros puedas recorrer en modo eléctrico, mayor será el ahorro de gasolina (o diésel). 

Los híbridos autorrecargables tienen una autonomía eléctrica menor, menos de 5 kilómetros con la batería cargada, pero actúan más veces durante un mismo trayecto al poder recargar su batería más fácilmente. Por el contrario, un híbrido enchufable tiene mayor autonomía (el BMW X5 xDrive45e iPerformance tiene 80 km de autonomía, lo que lo convierte en el híbrido enchufable con mayor autonomía del mercado), y pueden circular a mayores velocidades (incluso hasta a 130 km/h, dependiendo del modelo).

En el caso de los microhíbridos, el ahorro se produce en las desconexiones del motor térmico, por ejemplo, en ciudad y aprovechando las inercias en autovía. Dependiendo del modelo, el ahorro puede ser de alrededor de 0,7 litros a los 100 km. Y los coches de gas es un caso diferente. El secreto radica en el precio del litro de combustible (kilogramo si es GNC), ya que el GLP cuesta alrededor de 0,70 euros el litro y el GNC aproximadamente 1 euro el kilogramo.

¿Cuándo se activa el motor eléctrico?

Siempre que haya suficiente energía en la batería y las condiciones de velocidad lo permitan. Como te decía más arriba, el sistema híbrido es autónomo y el se encarga de activar el motor eléctrico o el térmico (o ambos al mismo tiempo) dependiendo de diferentes factores (velocidad, aceleración, nivel de carga de la batería…). Siempre que sea posible, un coche híbrido funcionará con electricidad, aunque el conductor puede incidir en la autonomía del sistema de propulsión a través de los modos de conducción disponibles.

¿Cuántas baterías tiene un coche híbrido?

Dos. Un coche híbrido tiene dos baterías: la batería híbrida, que es la que se encarga de alimentar al motor eléctrico, y la batería tradicional de 12 voltios, que es la responsable de mandar energía para los faros o sistemas básicos del coche. También es la responsable de arrancar el motor de combustión, aunque este trabajo, dependiendo de la configuración del sistema, la puede realizar el motor eléctrico o incluso obtener energía de su batería híbrida.

En el caso de un coche de gas, tan solo existe una batería, la de 12 voltios, ya que no hay un segundo motor eléctrico que alimentar.

Carga y recarga de baterías

¿Cómo se carga la batería de un coche híbrido? En primer lugar, esto dependerá del tipo de híbrido del que se trate. Si se trata de un híbrido autorrecargable (Toyota, Lexus, Honda, Hyundai o Kia), la batería se recarga por sí sola, es decir, a través de los sistemas de regeneración de energía disponibles en un coche híbrido. Estos son:

• Frenada regenerativa: esta tecnología aprovecha la energía generada mediante la frenada para convertirla en electricidad que se almacena en la batería.
• Inercias: el motor es bidireccional, es decir, puede emplear la energía eléctrica para mover las ruedas o recuperarla cuando levantamos el pie del acelerador, convirtiendo la energía cinética en electricidad.
• A través del motor térmico: este es el último de los casos. Si un coche híbrido no tiene electricidad almacenada en la batería y no tiene otra forma de recargarla (por ejemplo, cuando circulamos a velocidad sostenida en autopista), el motor térmico, además de mover las ruedas, actuará como un generador que recargará la batería. Este es el último caso debido a que el consumo de gasolina se dispara, por lo que el sistema de propulsión se encargará de que no suceda (o suceda lo menos posible).

Estos sistemas para recargar la batería son comunes en todos los coches híbridos, pero si se trata de un híbrido enchufable, la batería se recarga, además, conectando el vehículo a un suministro eléctrico, como si de un coche eléctrico se tratara. Por norma general, debido a que las baterías son bastante más pequeñas que las de un eléctrico, los tiempos de recarga se reducen bastante a unas pocas horas. Además, admiten carga rápida, por lo que podrías tener el 80% de su carga en solo unos minutos.

Motores híbridos: ventajas e inconvenientes

Estas son las ventajas y las inconvenientes de los coches híbridos:

Ventajas

• Menor consumo de combustible
• Aprovechan mejor la gasolina (o diésel) al funcionar a un régimen óptimo
• Reducción de las emisiones de partículas contaminantes
• Potencia extra suministrada por el motor eléctrico
• Movilidad 100% eléctrica
• Etiqueta ambiental ECO o 0 Emisiones de la DGT (con sus ventajas)

Inconvenientes

• Son coches, por lo general, más caros que sus homónimos con motor térmico tradicional
• Aumenta el peso al incrementar el número de componentes
• Fiabilidad reducida por la complejidad del sistema de propulsión