Económicamente poco competitiva, la tecnología híbrida de gasolina no significa una desviación significativa en consumo y emisión de CO2 con respecto al Diesel HDi.
Por el contrario, la asociación de una cadena de tracción híbrida y de un motor Hdi parece ser, en opinión de PSA PEUGEOT CITROËN, una solución capaz de proponer una verdadera ruptura en términos de consumo y de emisión de gas carbónico para el mercado europeo, en el cual el Diesel está hoy fuertemente implantado.
TRES FAMILIAS DE HÍBRIDOS:
¦ Híbrido serie: el motor térmico asociado a un generador eléctrico desempeña la función de grupo electrógeno transformando la energía producida por la combustión en energía eléctrica. Combinada con la proporcionada por la batería, esta energía es enseguida utilizada por el motor eléctrico que asegura la propulsión del vehículo.
Por lo tanto, no existe enlace mecánico entre el motor térmico y las ruedas. Las múltiples conversiones de energía (térmica ? mecánica ? eléctrica ? mecánica) limitan el rendimiento máximo de esta cadena de tracción.
¦ Híbrido paralelo: el motor térmico sirve principalmente para desplazar el vehículo. Asociado a una transmisión de un funcionamiento clásico, se le añade un motor eléctrico que utiliza la energía generada por las baterías. La recuperación de energía cinética, durante las fases de deceleración y de frenado del vehículo, asegura la recarga de las baterías. Las fases de rodaje en el modo eléctrico corresponden principalmente a situaciones en las que el motor térmico es poco eficaz o sea, esencialmente con pequeña carga.
¦ Híbrido con derivación de potencia: idéntico al precedente en el principio de funcionamiento, distinguiéndose solamente por tener una transmisión totalmente dedicada, con la dotación de máquinas eléctricas indispensables para su funcionamiento. La potencia suministrada por el motor térmico sigue dos caminos distintos: uno mecánico y otro eléctrico. La utilización de las máquinas eléctricas limita el rendimiento de la transmisión en determinadas circunstancias, especialmente en fases que necesitan la potencia máxima del motor. Como en el caso del híbrido paralelo, esta arquitectura ofrece la posibilidad de un modo de funcionamiento 100% eléctrico.
LA ELECCIÓN DE PSA PEUGEOT CITROËN: EL HÍBRIDO PARALELO
La cadena de tracción y de frenado híbrida Diesel desarrollada para el 307 y el C4 es del tipo «híbrida en paralelo».
Esta elección se inscribe dentro de la política de órgano y de plataforma del Grupo permitiendo recuperar un máximo de componentes importantes existentes, motor y caja de cambios en particular. Por otra parte, la potencia transmitida a las ruedas por el motor térmico, que se hace esencialmente por vía mecánica generando un buen rendimiento sea cual sea su uso, permite obtener un excelente nivel de consumo en cualquier circunstancia (carretera, autovía, montaña, remolque...).
¦ ¿Por qué la elección de un motor térmico Diesel?
Los trabajos del Grupo PSA PEUGEOT CITROËN demuestran que el consumo de una versión híbrida de gasolina está próximo al obtenido en un vehículo térmico Diesel de características idénticas (masa, Scx, dimensiones).
En cuanto a la emisión de gas carbónico, la ganancia de la emisión híbrida de gasolina se limita al 10%. Sin embargo, el precio del híbrido de gasolina sería netamente superior al de un vehículo Diesel equivalente.
En el mercado europeo, desde finales de los años 90, el éxito de las motorizaciones Diesel de alta tecnología (HDi) no ha dejado de crecer. Para los vehículos particulares, la motorización Diesel representa actualmente, como media, una venta sobre dos posibles frente a una sobre cuatro en 1998. En algunos países, como Francia, la cuota del Diesel en las ventas alcanzó en el año 2005 un 70%. Este desarrollo continuo demuestra la fuerte apuesta de los consumidores por vehículos de pequeño consumo sin sacrificar en nada la comodidad del conductor y que se muestran como compatibles con su poder adquisitivo. Además, con el complemento del sistema de filtro de partículas, una importante innovación de PSA PEUGEOT CITROËN y que equipa actualmente a más de 1,3 millones de vehículos de sus dos marcas, las motorizaciones Diesel presentan un avance ecológico muy favorable.
Dentro de este contexto, las débiles ventas de los vehículos híbridos de gasolina, en el mercado europeo, se explican bastante lógicamente a pesar de las importantes ventajas fiscales concedidas por diferentes estados miembro de la Unión Europea.
La hibridación Diesel permite, por el contrario, una verdadera ruptura en el consumo, puesto que se asocia con el rendimiento excepcional del motor Diesel, utilizado en su mejor gama de funcionamiento y el complemento del motor eléctrico principalmente adaptado a los recorridos urbanos.
¦ Híbrido HDi: una especificación técnica ambiciosa que considera un consumo inferior a 3,5 l
Desde la inicialización del proyecto, los ingenieros del Grupo se fijaron objetivos ambiciosos. El más importante consistía en integrar la tecnología del Híbrido HDi en vehículos familiares de gran popularidad, resultado de la política de plataforma del Grupo.
Las ventajas de la hibridación, en uso urbano y en carretera, nos permite obtener un consumo de 3,4 litros a los 100 km en ciclo mixto o sea, 90 g de CO2 por km del depósito en la rueda, lo que constituye un auténtico progreso. La ventaja frente a un vehículo similar, provisto de una cadena de tracción híbrida de gasolina, es del orden de magnitud del 25% o sea, 1 litro cada 100 km en ciclo mixto, lo que se traduce en una autonomía notablemente aumentada. En su empleo en autopista, las cualidades intrínsecas del motor de 1,6 l HDi utilizado solo, asociadas a su transmisión mecánica pilotada que presenta un excelente rendimiento, permiten obtener igualmente una ganancia del 25% en consumo.
Por último, la comodidad del conductor, que sigue siendo un factor esencial en las demandas de los automovilistas, no fue sacrificada. Y lo que es más importante, Híbrido HDi, ofrece a los usuarios una ventaja suplementaria en dos campos:
? de una parte, en ciudad y a pequeña velocidad, por la puesta en estado de espera del motor térmico y el funcionamiento completamente eléctrico (ZEV: vehículo de cero emisión) se confiere al vehículo un confort acústico y vibratorio elevado,
? de otra parte, ofreciendo recuperaciones notablemente mejoradas con respecto a un vehículo térmico de potencia equivalente . Así, con respecto a un motor térmico solo, el conductor se beneficia puntualmente de un complemento de potencia suministrado por el motor eléctrico, que puede llegar a ser de hasta 23 kW.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE HÍBRIDO Hdi
¦ Un funcionamiento transparente para el conductor
La puesta bajo tensión de vehículo, con la llave de contacto habitual, se realiza sin necesidad de arranque del motor térmico. Presionando el pedal de acelerador, y según la solicitación ejercida sobre este último, el motor eléctrico puede, por sí solo, desplazar el vehículo. Será ?relevado?, si fuera necesario, por el motor térmico, en caso de fuerte aceleración. La utilización de la caja de cambios pilotada permite beneficiarse del rendimiento de una caja manual, ofreciendo el automatismo necesario para el control de la cadena de tracción híbrida. La decisión y el paso de las velocidades, se hace de forma automática, sin necesidad de ninguna acción del conductor, salvo si este último eligió el modo secuencial.
El conjunto de estas operaciones se coordina de manera de manera transparente por el sistema de control de la cadena de tracción y de frenado denominado PTMU: power train management unit.
El PTMU selecciona, en función de las solicitaciones del conductor, el mejor modo de funcionamiento para privilegiar un pequeño consumo. Éste último se obtiene gracias a la utilización bien del motor eléctrico solo, con pequeña velocidad y en caso de desaceleraciones o bien, empleando el motor térmico solo en recorridos por carretera y autopistas o bien, con los dos a la vez, en caso de fuertes aceleraciones.
¦ Control inteligente del frenado
Una de las funcionalidades de la transmisión híbrida es la posibilidad de poder recuperar la energía cinética del vehículo y reutilizarla posteriormente. Cuando el conductor eleva el pie del pedal del acelerador a una velocidad inferior a 60 km/h, el motor térmico se pone automáticamente en estado de reserva y se desacopla. El motor eléctrico asegura entonces el frenado por el motor y recupera la energía cinética del vehículo. El sistema PTMU permite el almacenamiento de esta energía en las baterías, hasta su estado de carga completo en el mejor de los casos.
Cuando frena el conductor, el sistema PTMU gestiona la repartición del frenado, en frenado eléctrico (recuperativo) e hidráulico (disipativo), asegurando prioritariamente las funciones de seguridad y optimizando la recuperación de energía en beneficio de la disminución de los consumos.
¦ Interface hombre / máquina (IHM) o pantalla de control
El conductor se mantiene informado, en tiempo real, del funcionamiento de su cadena de tracción híbrida mediante una pantalla de color multifunción. Esta pantalla está directamente ?heredada? de la plataforma telemática del Grupo. Ilustra, de manera inmediatamente comprensible, las transferencias de energía entre los dos motores, térmico y eléctrico, el conjunto de la batería y las ruedas. Otras informaciones están igualmente disponibles, tales como el estado de carga de las baterías o también el nivel de potencia que el conductor solicita de los diferentes motores.
Esta herramienta, para una mejor comprensión del funcionamiento del vehículo, favorece una conducción que hace mínimo el consumo de energía.
Por el contrario, la asociación de una cadena de tracción híbrida y de un motor Hdi parece ser, en opinión de PSA PEUGEOT CITROËN, una solución capaz de proponer una verdadera ruptura en términos de consumo y de emisión de gas carbónico para el mercado europeo, en el cual el Diesel está hoy fuertemente implantado.
TRES FAMILIAS DE HÍBRIDOS:
¦ Híbrido serie: el motor térmico asociado a un generador eléctrico desempeña la función de grupo electrógeno transformando la energía producida por la combustión en energía eléctrica. Combinada con la proporcionada por la batería, esta energía es enseguida utilizada por el motor eléctrico que asegura la propulsión del vehículo.
Por lo tanto, no existe enlace mecánico entre el motor térmico y las ruedas. Las múltiples conversiones de energía (térmica ? mecánica ? eléctrica ? mecánica) limitan el rendimiento máximo de esta cadena de tracción.
¦ Híbrido paralelo: el motor térmico sirve principalmente para desplazar el vehículo. Asociado a una transmisión de un funcionamiento clásico, se le añade un motor eléctrico que utiliza la energía generada por las baterías. La recuperación de energía cinética, durante las fases de deceleración y de frenado del vehículo, asegura la recarga de las baterías. Las fases de rodaje en el modo eléctrico corresponden principalmente a situaciones en las que el motor térmico es poco eficaz o sea, esencialmente con pequeña carga.
¦ Híbrido con derivación de potencia: idéntico al precedente en el principio de funcionamiento, distinguiéndose solamente por tener una transmisión totalmente dedicada, con la dotación de máquinas eléctricas indispensables para su funcionamiento. La potencia suministrada por el motor térmico sigue dos caminos distintos: uno mecánico y otro eléctrico. La utilización de las máquinas eléctricas limita el rendimiento de la transmisión en determinadas circunstancias, especialmente en fases que necesitan la potencia máxima del motor. Como en el caso del híbrido paralelo, esta arquitectura ofrece la posibilidad de un modo de funcionamiento 100% eléctrico.
LA ELECCIÓN DE PSA PEUGEOT CITROËN: EL HÍBRIDO PARALELO
La cadena de tracción y de frenado híbrida Diesel desarrollada para el 307 y el C4 es del tipo «híbrida en paralelo».
Esta elección se inscribe dentro de la política de órgano y de plataforma del Grupo permitiendo recuperar un máximo de componentes importantes existentes, motor y caja de cambios en particular. Por otra parte, la potencia transmitida a las ruedas por el motor térmico, que se hace esencialmente por vía mecánica generando un buen rendimiento sea cual sea su uso, permite obtener un excelente nivel de consumo en cualquier circunstancia (carretera, autovía, montaña, remolque...).
¦ ¿Por qué la elección de un motor térmico Diesel?
Los trabajos del Grupo PSA PEUGEOT CITROËN demuestran que el consumo de una versión híbrida de gasolina está próximo al obtenido en un vehículo térmico Diesel de características idénticas (masa, Scx, dimensiones).
En cuanto a la emisión de gas carbónico, la ganancia de la emisión híbrida de gasolina se limita al 10%. Sin embargo, el precio del híbrido de gasolina sería netamente superior al de un vehículo Diesel equivalente.
En el mercado europeo, desde finales de los años 90, el éxito de las motorizaciones Diesel de alta tecnología (HDi) no ha dejado de crecer. Para los vehículos particulares, la motorización Diesel representa actualmente, como media, una venta sobre dos posibles frente a una sobre cuatro en 1998. En algunos países, como Francia, la cuota del Diesel en las ventas alcanzó en el año 2005 un 70%. Este desarrollo continuo demuestra la fuerte apuesta de los consumidores por vehículos de pequeño consumo sin sacrificar en nada la comodidad del conductor y que se muestran como compatibles con su poder adquisitivo. Además, con el complemento del sistema de filtro de partículas, una importante innovación de PSA PEUGEOT CITROËN y que equipa actualmente a más de 1,3 millones de vehículos de sus dos marcas, las motorizaciones Diesel presentan un avance ecológico muy favorable.
Dentro de este contexto, las débiles ventas de los vehículos híbridos de gasolina, en el mercado europeo, se explican bastante lógicamente a pesar de las importantes ventajas fiscales concedidas por diferentes estados miembro de la Unión Europea.
La hibridación Diesel permite, por el contrario, una verdadera ruptura en el consumo, puesto que se asocia con el rendimiento excepcional del motor Diesel, utilizado en su mejor gama de funcionamiento y el complemento del motor eléctrico principalmente adaptado a los recorridos urbanos.
¦ Híbrido HDi: una especificación técnica ambiciosa que considera un consumo inferior a 3,5 l
Desde la inicialización del proyecto, los ingenieros del Grupo se fijaron objetivos ambiciosos. El más importante consistía en integrar la tecnología del Híbrido HDi en vehículos familiares de gran popularidad, resultado de la política de plataforma del Grupo.
Las ventajas de la hibridación, en uso urbano y en carretera, nos permite obtener un consumo de 3,4 litros a los 100 km en ciclo mixto o sea, 90 g de CO2 por km del depósito en la rueda, lo que constituye un auténtico progreso. La ventaja frente a un vehículo similar, provisto de una cadena de tracción híbrida de gasolina, es del orden de magnitud del 25% o sea, 1 litro cada 100 km en ciclo mixto, lo que se traduce en una autonomía notablemente aumentada. En su empleo en autopista, las cualidades intrínsecas del motor de 1,6 l HDi utilizado solo, asociadas a su transmisión mecánica pilotada que presenta un excelente rendimiento, permiten obtener igualmente una ganancia del 25% en consumo.
Por último, la comodidad del conductor, que sigue siendo un factor esencial en las demandas de los automovilistas, no fue sacrificada. Y lo que es más importante, Híbrido HDi, ofrece a los usuarios una ventaja suplementaria en dos campos:
? de una parte, en ciudad y a pequeña velocidad, por la puesta en estado de espera del motor térmico y el funcionamiento completamente eléctrico (ZEV: vehículo de cero emisión) se confiere al vehículo un confort acústico y vibratorio elevado,
? de otra parte, ofreciendo recuperaciones notablemente mejoradas con respecto a un vehículo térmico de potencia equivalente . Así, con respecto a un motor térmico solo, el conductor se beneficia puntualmente de un complemento de potencia suministrado por el motor eléctrico, que puede llegar a ser de hasta 23 kW.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DE HÍBRIDO Hdi
¦ Un funcionamiento transparente para el conductor
La puesta bajo tensión de vehículo, con la llave de contacto habitual, se realiza sin necesidad de arranque del motor térmico. Presionando el pedal de acelerador, y según la solicitación ejercida sobre este último, el motor eléctrico puede, por sí solo, desplazar el vehículo. Será ?relevado?, si fuera necesario, por el motor térmico, en caso de fuerte aceleración. La utilización de la caja de cambios pilotada permite beneficiarse del rendimiento de una caja manual, ofreciendo el automatismo necesario para el control de la cadena de tracción híbrida. La decisión y el paso de las velocidades, se hace de forma automática, sin necesidad de ninguna acción del conductor, salvo si este último eligió el modo secuencial.
El conjunto de estas operaciones se coordina de manera de manera transparente por el sistema de control de la cadena de tracción y de frenado denominado PTMU: power train management unit.
El PTMU selecciona, en función de las solicitaciones del conductor, el mejor modo de funcionamiento para privilegiar un pequeño consumo. Éste último se obtiene gracias a la utilización bien del motor eléctrico solo, con pequeña velocidad y en caso de desaceleraciones o bien, empleando el motor térmico solo en recorridos por carretera y autopistas o bien, con los dos a la vez, en caso de fuertes aceleraciones.
¦ Control inteligente del frenado
Una de las funcionalidades de la transmisión híbrida es la posibilidad de poder recuperar la energía cinética del vehículo y reutilizarla posteriormente. Cuando el conductor eleva el pie del pedal del acelerador a una velocidad inferior a 60 km/h, el motor térmico se pone automáticamente en estado de reserva y se desacopla. El motor eléctrico asegura entonces el frenado por el motor y recupera la energía cinética del vehículo. El sistema PTMU permite el almacenamiento de esta energía en las baterías, hasta su estado de carga completo en el mejor de los casos.
Cuando frena el conductor, el sistema PTMU gestiona la repartición del frenado, en frenado eléctrico (recuperativo) e hidráulico (disipativo), asegurando prioritariamente las funciones de seguridad y optimizando la recuperación de energía en beneficio de la disminución de los consumos.
¦ Interface hombre / máquina (IHM) o pantalla de control
El conductor se mantiene informado, en tiempo real, del funcionamiento de su cadena de tracción híbrida mediante una pantalla de color multifunción. Esta pantalla está directamente ?heredada? de la plataforma telemática del Grupo. Ilustra, de manera inmediatamente comprensible, las transferencias de energía entre los dos motores, térmico y eléctrico, el conjunto de la batería y las ruedas. Otras informaciones están igualmente disponibles, tales como el estado de carga de las baterías o también el nivel de potencia que el conductor solicita de los diferentes motores.
Esta herramienta, para una mejor comprensión del funcionamiento del vehículo, favorece una conducción que hace mínimo el consumo de energía.
