Un breve léxico de propulsiones alternativas

Sabes cómo funciona un híbrido paralelo? Significa algo la abreviatura GLP?

Para qué se utiliza un Range-Extender? A continuación, se detallan de la A a la Z los conceptos más importantes en relación con las propulsiones alternativas para que su conocimiento de este tema esté actualizado.

acumulador

Los diversos tipos de baterías recargables se denotan por acumulador o acumulador. Los fabricantes suelen hablar por error de baterías cuando se refieren a las reservas eléctricas de los vehículos híbridos y eléctricos.

aerodinámico

La aerodinámica determina la resistencia al movimiento hacia delante de un vehículo. Por lo tanto, influye en el consumo, sobre todo a gran velocidad. La aerodinámica de un coche se define, entre otros criterios, por su coeficiente de penetración en el aire (Cx). Cuanto más tienda hacia cero, mejor será el resultado.

tambores

La batería almacena energía mediante un proceso químico para restaurarla a tiempo. Por definición, las baterías tienen un ciclo de vida determinado y se deben reciclar. Las baterías para automóviles son recargables, por eso se parecen más a las baterías. Los coches eléctricos están equipados con baterías de hidruro níquel-metal o de litio-ion para los más avanzados técnicamente.

Baterías de iones de litio

Estos acumuladores representan el futuro de los vehículos eléctricos e híbridos. Ofrecen una densidad de energía más alta que las baterías convencionales, pero su desarrollo aún se ve obstaculizado por muchos obstáculos: una gestión térmica compleja, una densidad de energía que se mantiene diez veces inferior a la de los combustibles fósiles y altos costes de fabricación.

Baterías de hidruro metálico de níquel

Perfectamente probados, estos acumuladores se utilizan a gran escala durante mucho tiempo y en una amplia gama de vehículos eléctricos e híbridos. Su baja densidad de energía, sin embargo, limita su autonomía.

biocombustibles

Los biocombustibles sustituyen el gasóleo y la gasolina. El alcohol elaborado con materias primas renovables (etanol o metanol en Estados Unidos) sustituye y mezcla con gasolina en proporciones variables (desde el E5 al 5% hasta el E85 al 85% de etanol). El etanol retrasa el fenómeno de autocombustión (golpes), pero es más corrosivo y tiene un contenido energético inferior al de la gasolina. Por lo tanto, implica un aumento del consumo. En el caso de los motores diesel, el combustible fósil se puede sustituir por aceites vegetales (colza) sometidos a transesterificación. El uso de combustibles orgánicos en alta proporción requiere modificaciones en el circuito de alimentación y al motor.

bivalente

Un motor bivalente funciona tan bien con los combustibles convencionales como con los combustibles alternativos. La gestión del motor diagnostica el combustible seleccionado y adapta automáticamente la inyección y el encendido. Por el contrario, un motor monovalente sólo funciona con un combustible específico. Un motor «casi monovalente» está optimizado para un combustible específico (por ejemplo, gas natural), pero acepta un segundo combustible a costa de una pérdida de energía.

GNC (Gas natural comprimido – gas natural)

El gas natural fósil, producido a partir de yacimientos subterráneos, consiste principalmente en metano. Gracias a su bajo contenido en carbono, su combustión genera menos CO2 que los combustibles líquidos. El gas natural se almacena a presión (en forma gaseosa). El gas natural se inyecta a una presión de 7 bares a los cilindros. Su fuerte expansión limita la cantidad de aire (por lo tanto de oxígeno) necesaria para la combustión. Por este motivo, la potencia a plena carga disminuye entre un 10 y un 15% en comparación con un motor de gasolina. La sobrecarga compensa esta pérdida de energía soplando en aire comprimido.

Reducción de tamaño

Este enfoque tiene como objetivo reducir el desplazamiento de los motores y, por tanto, la cantidad máxima de aire en la fase de aspiración. Así, el acelerador se abre al máximo con más frecuencia, reduciendo las pérdidas de bombeo. Un motor pequeño también genera menos fricción, sobre todo cuando la reducción de tamaño se combina con una reducción del número de cilindros. El factor de reducción del desplazamiento se encuentra en el desplazamiento de la zona de carga parcial, que se desliza hacia una mejor eficiencia, cerca de la carga máxima. Una sobrecarga adecuada suministra más aire a los cilindros para compensar la pérdida de energía debido a la reducción del desplazamiento.

eficiencia energética

Se entiende por eficiencia o eficiencia energética la relación entre la aportación de energía y la utilización de energía de un sistema (por ejemplo, el motor de un coche, la habitación de una casa). Cuanto más energía se aprovecha, mayor eficiencia energética. Hablamos de un aumento de la eficiencia energética cuando se obtiene el mismo rendimiento o un rendimiento más elevado con un consumo energético reducido. Las nuevas tecnologías automovilísticas que permiten ahorrar combustible son un buen ejemplo para aumentar la eficiencia energética: se necesita menos combustible (gasto energético) para garantizar la locomoción del vehículo (servicio) que con los motores tradicionales.

Al comprar un coche de alta eficiencia energética, el cliente puede confiar en la etiqueta Energy que deben llevar los turismos. Esta etiqueta incluye las categorías A (alta eficiencia energética) a G (baja eficiencia energética).

GLP (Gas de petróleo licuado: gas licuado)

Esta mezcla de butano-propano se obtiene del petróleo. Cuando se licua, su densidad de energía es aproximadamente un 20% inferior a la de la gasolina. Por lo tanto, resulta en emisiones aún más bajas, pero implica un consumo más elevado. Su elevado número de octanos (105 y 115) permitiría una relación de compresión más alta, capaz de compensar el menor contenido energético. Sin embargo, los motores compatibles con GLP continúan siendo principalmente motores de gasolina (bivalentes) y pierden parte de su potencial con combustible alternativo.

híbrido

Derivado del latín «hybrida» (mezclar o cruzar), este término hace referencia a la combinación de dos o más motores de diferentes tipos para propulsar un vehículo. El caso más frecuente, el coche híbrido tiene un motor térmico y un motor eléctrico colocados en serie (range extender), en paralelo o de forma mixta. En las unidades híbridas, la potencia máxima de propulsión no se corresponde con la potencia acumulada de los dos motores. En caso de hibridación completa, el vehículo puede recorrer unos cuantos kilómetros en modo puramente eléctrico. Los híbridos parciales no lo pueden hacer, ya que su motor eléctrico sólo proporciona más potencia al acelerar. También recupera energía cuando se desacelera.

Híbrido en serie

La hibridación en serie relega el motor térmico en el rango de un simple generador de corriente, cargando las baterías. También se puede sustituir por una pila de combustible. La propulsión propia es proporcionada completamente por el motor eléctrico. El híbrido en serie es generalmente del tipo enchufable, es decir, recargable de la red eléctrica, como el Chevrolet Volt.

híbrido mixto

Los híbridos híbridos pueden funcionar en modo serie o paralelo en función de las condiciones de conducción. El motor de combustión puede, junto con el alternador, simplemente recargar las baterías. Pero también puede alimentar directamente el motor eléctrico (propulsión híbrida en serie) o accionar las ruedas motrices mismas (propulsión híbrida paralela). El híbrido mixto más famoso es sin duda el Toyota Prius (Hybrid Synergy Drive System).

híbrido paralelo

A diferencia de la arquitectura híbrida en serie, la arquitectura paralela implica el motor o los motores eléctricos al mismo tiempo que el motor de combustión de la cadena cinemática. Así, el coche se puede satisfacer con un pequeño motor de combustión atmosférica, «impulsado» por el motor eléctrico. Esta configuración adopta especialmente Honda para su modelo Insight.

híbrido enchufable

Equipado con acumuladores de alta capacidad, el vehículo híbrido enchufable se recarga en la red eléctrica doméstica. Su pequeño motor de combustión se utiliza en principio sólo como generador para aumentar la autonomía (range extender).

Motor de hidrógeno

Un motor de combustión interna puede funcionar con hidrógeno con fuerza modificaciones. En comparación con el motor básico de gasolina, las emisiones de CO2 y gases nocivos son prácticamente nulas, al menos a escala local. En cambio, el rendimiento baja significativamente. Teniendo en cuenta el balance energético en su conjunto, ya que también es necesario producir hidrógeno a un gran costo, este tipo de propulsión sólo tiene un interés marginal de momento.

Normas de consumo

El consumo estándar publicado por los fabricantes se calcula según ciclos de conducción definidos, al igual que para el cálculo de emisiones. En Europa, el nuevo ciclo NEDC se compone de dos ciclos complementarios (enlaces interurbanos y urbanos). El consumo combinado (también llamado consumo de la UE) se calcula en base a los componentes de los gases de escape. Realizados en el laboratorio, en condiciones óptimas, estos ciclos suelen conllevar discrepancias con las lecturas observadas en conducción real, como durante muchas pruebas.

Normas de control de la contaminación

Valores de techo establecidos por el legislador para los contaminantes contenidos en los gases de escape (monóxido de carbono, óxidos de nitrógeno, hidrocarburos no quemados, partículas). Las normas Euro 5 entrarán en vigor el 4 de septiembre de 2009 para todos los modelos recientemente aprobados. Sin embargo, los umbrales Euro 4 seguirán siendo válidos para otros vehículos nuevos, durante un período de transición de un año. Las normas pueden variar en función del país. En Europa y algunos otros países, las normas de la UE, establecidas en el ciclo de conducción NEDC, son vinculantes. En Norteamérica, los vehículos deben cumplir los estándares US-EPA o US-CARB. Japón utiliza sus propios estándares. Las normas Euro 6 para motores diesel entrarán en vigor en septiembre de 2014 en Bélgica

periféricos controlados

Los componentes mecánicos periféricos de un vehículo (compresor de aire acondicionado, bomba de agua, bomba de aceite, dirección asistida) consumen energía incluso cuando no se utilizan. Por lo tanto, queremos hacerlos intervenir por orden o con intensidad variable, para reducir el consumo. Estos órganos se pueden regular mediante dispositivos mecánicos desmontables o mediante controles eléctricos.

Pila de combustible

Formado por células agrupadas en una «pila», este convertidor de energía utiliza hidrógeno y aire para alimentar una batería o el motor eléctrico. La transformación de los dos gases produce agua. La pila de combustible se caracteriza por una alta eficiencia y permite, al menos localmente, circular sin emitir CO2 ni gases nocivos.

propulsión alternativa

Este término genérico hace referencia a todo tipo de propulsores que no funcionan sólo con gasolina o diesel. Incluimos a la categoría de vehículos alternativos los que funcionan con gas (orgánico o no), etanol (orgánico o no), hidrógeno (pila de combustible o combustión) o electricidad (incluidos los híbridos).

propulsión alternativa

Este término genérico hace referencia a todo tipo de propulsores que no funcionan únicamente con gasolina o diesel. Incluimos a la categoría de vehículos alternativos los que funcionan con gas (orgánico o no), etanol (orgánico o no), hidrógeno (pila de combustible o combustión) o electricidad (incluidos los híbridos).

Extensor de rango

Utilizado en vehículos híbridos de serie, este amplificador de gama es de hecho un pequeño motor térmico a bordo, que sólo se utiliza para recargar las baterías del motor eléctrico. Por lo tanto, está completamente desvinculado de la transmisión. Una pila de combustible (hidrógeno) puede cumplir el mismo papel. El ampliador de alcance es más una solución de copia de seguridad porque no puede suministrar la línea de transmisión de manera tan eficiente como las baterías cargadas.

Reciclaje de gases de escape

La recirculación de parte de los gases de post-combustión en las cámaras permite bajar la temperatura de la siguiente combustión, reduciendo así la formación de óxidos de nitrógeno (NOX). Cuando el motor funciona a carga parcial, la recirculación de los gases de escape también reduce el consumo, ya que el volumen de aire disponible para la combustión disminuye proporcionalmente al gas de escape recirculado.

Comer en exceso

Las unidades de sobrecarga (turbocompresor, compresor, compresor de ondas de presión) comprimen el aire necesario para la combustión. Esto aumenta el flujo de aire del motor y, al mismo tiempo, la cantidad de combustible inyectada para aumentar la potencia. La sobrecarga también permite reducir el desplazamiento de los motores (reducir el tamaño), favoreciendo así la reducción del consumo en comparación con un motor de aspiración natural mayor. A diferencia del compresor accionado mecánicamente o eléctricamente, el turbocompresor y el compresor de ondas de presión aprovechan la energía que normalmente se desperdicia (presión de los gases de escape).

Sistemas Start-Stop

Estos sistemas permiten apagar automáticamente el motor cuando se detiene el vehículo y reiniciarlo tan pronto como se pulsa el embrague. Un coche equipado con este dispositivo tiene una batería de alta capacidad y un acumulador auxiliar capaz de suministrar el arrancador reforzado y la electrónica de control. La función de inicio-parada se integra automáticamente en los vehículos híbridos, donde el propulsor eléctrico asegura el reinicio. Se reactiva automáticamente y se hace instantánea cuando el pedal del freno se suelta cuando el conductor quiere volver a ponerse en marcha.

Tanque a rueda

Este análisis se refiere al cálculo del consumo de energía y de las emisiones contaminantes cuando se utiliza el vehículo según un ciclo de conducción definido.

Ben cerrado

Este análisis presenta el consumo de energía y las emisiones (en particular de gases de efecto invernadero) durante todo el ciclo de suministro de combustible, desde la materia prima (extracción-producción) hasta el arma de la estación de servicio o hasta el cargador de coches eléctricos.

Ben rodado

Este análisis del «bien a la rueda» capta el balance energético y los contaminantes emitidos por la extracción y la producción de combustible a la fuerza transmitida a las ruedas del vehículo. Aunque este análisis se basa principalmente en estimaciones, a menudo contradice algunas ideas recibidas. La electricidad producida en las centrales de carbón no es especialmente «limpia».