Siempre Ruedas y Motor

La ruta del silencio

En ocasiones, acudimos a presentaciones de coches que no parecen tener ningún sentido. Deportivos en países con los más restrictivos límites de velocidad; utilitarios en recorridos de autopista; grandes berlinas en el caótico tráfico de grandes ciudades…

Sin embargo, y también en ocasiones, alguna de estas presentaciones están diseñadas para entender de la mejor manera la filosofía del coche que vamos a probar, y esto es lo que a ocurrido en esta ocasión con la que Toyota a denominado “La ruta del silencio”, un recorrido de alrededor de 400 Km. en el que hemos tenido oportunidad de probar todos sus modelos híbridos (Yaris hybrid, Auris hybrid, Prius, Prius+ y Prius Plug-in hybrid).

Valladolid, Zamora, Salamanca. De la autopista a la ciudad, pasando por todo tipo de carreteras secundarias e incluso pistas de tierra; hemos desfilado ante diferentes parque eólicos, huertos solares e incluso hemos llegado a realizar una visita a la Presa de Villarino (Salamanca), terminada en 1970 y en su momento, la segunda más grande de Europa. Una presentación temática que nos ha sumergido en las fuentes de energía alternativas a lomos de unos vehículos que son también ya, una alternativa a los vehículos equipados tan solo con los clásicos motores de gasolina o diesel.

Durante la rueda de prensa, Jacques Pieraerts, Vicepresidente de Toyota España, nos transmitía como muchos de los clientes les decían que desde que conducían un modelo híbrido, habían cambiado su forma de conducir, haciendo esta, sin querer, mucho más efectiva y ecológica, algo que nosotros mismos tuvimos ocasión de comprobar cuando casi sin darnos cuenta, buscábamos la manera de hacer para que los coches funcionasen durante el mayor tiempo posible en modo eléctrico.

Con cuatro millones de Toyota híbridos vendidos en el mundo y con más del 20% de las ventas de Toyota en España correspondiendo a mecánicas híbridas, la marca mira al futuro con mucho optimismo y en sus planes de expansión, entran vehículos 100% eléctricos, más híbridos enchufables o híbridos eléctricos y con pila de combustible, en una línea que sigue fielmente la “Visión´93: El vehículo ecológico definitivo”, que a primeros de los noventa Toyota anunció como el camino a seguir para alcanzar los principales temas clave para el medioambiente en lo que a la industria automotriz le toca: la reducción del CO2, la diversidad energética y la calidad del aire.

Yaris hybrid

El nuevo Yaris hybrid es el primer híbrido combinado Full Hybrid en salir a la venta en el segmento B europeo y desde ahora, el modelo más vendido de Toyota en Europa, con un acumulado de más de 2,5 millones de unidades, permite elegir entre tres tipos de motores distintos: híbrido, diésel o gasolina.

El nuevo Yaris hybrid presenta la primera reducción de tamaño de la tecnología Hybrid Synergy Drive (HSD) de Toyota. Se ha reducido el tamaño y el peso de todos los componentes clave del sistema HSD, y tanto el depósito de combustible como la batería se han instalado bajo el asiento trasero. En total, el sistema pesa 201 Kg., un 20% menos (42 Kg.), que el del Auris Híbrido.

Mantiene el mismo espacio para los ocupantes y la misma capacidad del maletero, de 286 litros, que el modelo estándar de la gama.

El motor de gasolina DOHC de ciclo Atkinson, 16 válvulas y 1.497 cc con VVT-i toma como base el bloque motor de la segunda generación del Prius, pero ha sido rediseñado completamente. Es 50 mm más corto y 17 Kg. más ligero que el 1.8 litros, lo que equivale a una reducción del 10% de longitud y el 17% de peso.

El nuevo motor desarrolla una potencia máxima de 74 CV a 4.800 rpm, y un par máximo de 111 Nm entre 3.600 y 4.400 rpm. (Potencia total del motor de gasolina y el eléctrico combinados: 100 CV) Alrededor del 70% de los componentes del motor son nuevos o han sido rediseñados.

En el ciclo Atkinson, la relación de compresión y de expansión son asimétricas, ya que las válvulas de admisión se cierran más tarde, lo que retrasa la compresión. De este modo, se crea una elevada relación de expansión con menos compresión, y se convierte más eficazmente la energía de la combustión en potencia del motor (mayor rendimiento térmico). Como consecuencia, la temperatura del escape es inferior a la de los motores convencionales. El sistema EGR con refrigeración reintroduce el gas de escape refrigerado en el sistema de admisión, con lo que se reducen las temperaturas de funcionamiento del motor.

Se pueden seleccionar dos modos de conducción a elección del conductor.

Desde el arranque y a velocidades de hasta 50 Km./h, el nuevo Yaris hybrid funciona automáticamente en modo EV, únicamente con la potencia del motor eléctrico. El conductor también puede seleccionar el modo EV manualmente. En modo ECO, se reduce la respuesta de aceleración al pisar con fuerza el pedal del acelerador, y se optimiza el control del aire acondicionado para ahorrar más combustible. En función de las condiciones de conducción, el modo ECO puede ayudar a conseguir una reducción de combustible de alrededor del 10% con respecto al modo normal.

Con un consumo de combustible medio de 3,5 l/100 Km. y unas emisiones de CO2 de solo 79 g/km, las más bajas del segmento, ofrece frecuentes periodos de conducción en modo eléctrico, sin ninguna emisión de NOx, PM o CO2.

También consigue el consumo de combustible más reducido del segmento en ciclo urbano, de solo 3,1 l/100 Km.

Estéticamente destaca por las esferas tridimensionales y con bordes cromados del cuadro de mandos, que incorporan un indicador del sistema híbrido y retroiluminación combinada blanca y azul. El sistema Toyota Touch, montado en la consola central, cuenta con un monitor de energía híbrido con iluminación azul. Un pomo CVT específico del híbrido con un acabado azul sustituye la palanca de cambio estándar.

Auris hybrid

Capaz de funcionar de forma independiente o en combinación, el motor de gasolina VVT-i de 1.8 litros y el motor eléctrico del sistema Hybrid Synergy Drive del Auris generan una potencia máxima de 136 CV DIN, dotando al Auris hybrid de un tiempo de aceleración de 11,4 segundos y una velocidad punta de 180 Km./h. Aún con estas cifras, el Auris hybrid presenta unas cifras de consumo de combustible líderes en su categoría, de 3,8 l/100 Km. en el ciclo combinado

A lo largo de cua

lquier desplazamiento, el sistema Hybrid Synergy Drive entra en acción de diversas formas para maximizar la eficiencia del Auris hybrid: Al detenerse, el motor de gasolina se detiene automáticamente para ahorrar combustible. En condiciones de funcionamiento poco eficientes del motor, tales como al arrancar y a regímenes entre bajos y medios, el vehículo funciona automáticamente en modo EV, sólo con el motor eléctrico, con lo que se eliminan las emisiones de CO2 y partículas contaminantes.

En condiciones de marcha normales, se ajusta constantemente la distribución de potencia entre el motor de gasolina y el motor eléctrico, a fin de combinar un rendimiento óptimo con el máximo ahorro de combustible.

De tamaño similar a una caja de cambios convencional, en el centro del sistema Hybrid Synergy Drive hay un nuevo transeje más ligero y compacto que engloba el motor eléctrico, el generador, el dispositivo de distribución de potencia y un engranaje reductor.

La transmisión eléctrica continuamente variable (E-CVT, Electric Continuously Variable Transmission) del sistema híbrido combinado se controla mediante la tecnología Shift-by- Wire (cambio electrónico), a través de un sistema eléctrico de palanca de cambio. La propia palanca de cambio está diseñada para volver siempre a la posición inicial al soltarla, y se puede consultar su posición en el indicador de posición del cambio integrado en el cuadro de mandos del conductor.

La batería se basa en la tecnología de hidruro de níquel. Se encuentra ubicada debajo del suelo del maletero, lo que reduce al mínimo el impacto sobre el confort en el habitáculo y permite al Auris hybrid disponer de una capacidad para equipaje de 279 litros (350 litros el resto de Auris).

Un vehículo no híbrido convencional está equipado con un alternador para cargar la batería auxiliar. No obstante, puesto que un alternador no puede funcionar si el motor de gasolina no está en marcha, los vehículos híbridos combinados requieren un sistema alternativo. El sistema Hybrid Synergy Drive incorpora un convertidor CC/CC que reduce la alta tensión de la batería del sistema de 202 V a 14 V, suministrando energía a los sistemas accesorios y cargando la batería auxiliar.

Por otra parte, el diseño exterior del Auris hybrid incorpora varios detalles de diseño exclusivos para mejorar el comportamiento aerodinámico del vehículo y la eficiencia de combustible de su sistema HSD. El interior incorpora una instrumentación, un cambio de marchas y una tapicería específicos para modelos híbridos.

Prius

El Prius es el híbrido más vendido del mundo: la tercera generación ha vendido ya más de un millón de unidades desde su lanzamiento en 2009.

Entonces, el 90% de los componentes del motor híbrido fueron rediseñados para crear un sistema más ligero y compacto, buscando sobre todo desarrollar una mayor potencia, un mejor funcionamiento a bajas temperaturas, un menor consumo real de combustible y una reducción sin precedentes de las emisiones de CO2 .

La potencia total desarrollada por el sistema es de 136 CV. Un motor de ciclo Atkinson de gasolina, de 1.798 cc, 4 cilindros y 98 CV, sustituyó al 1.5 litros del Prius anterior.

Los valores máximos de potencia y par motor se incrementaron alrededor de un 30 %. La adopción del ciclo Atkinson, en combinación con un nuevo sistema refrigerado de recirculación del gas de escape, ofrece una mejora considerable en cuanto a la eficiencia de combustible y la reducción de emisiones.

Con 142 Nm de par a 4.000 rpm, entrega un par 32 Nm superior a menos revoluciones (una reducción de 290 rpm, de 2.470 rpm a 2.180 rpm, a 120 Km./h), y ofrece una marcha más silenciosa con una mejora del ahorro de combustible en desplazamientos largos.

Cuando funciona en modo estándar, el nuevo Prius consume 3,9 l/100 Km. en el ciclo combinado de homologación europea, con una autonomía de cerca de 1.150 Km.

La tercera generación del Prius incorpora asimismo por primera vez numerosas innovaciones de avanzada tecnología en el segmento D. Por primera vez en el mundo, se combinan los siguientes dos sistemas: el techo solar que equipa un conjunto de paneles fotovoltaicos que alimentan a través de energía solar un sistema de ventilación que evita que la temperatura ambiente interior suba demasiado cuando el Prius está aparcado, y un sistema de control remoto del aire acondicionado que emplea la batería híbrida de gran capacidad para refrigerar el interior hasta tres minutos antes de entrar en el vehículo.

Prius+

El Prius+ se dirige al creciente número de familias europeas que necesitan el espacio y la flexibilidad de un vehículo más grande, con siete plazas.

Es 135 mm más largo que el Prius estándar, 30 mm más ancho y 85 mm más alto, con 80 mm más de distancia entre ejes, lo que permite alojar siete pasajeros adultos en tres filas.

La adopción de la tercera fila de asientos ha sido posible gracias a la instalación de una batería de ión de litio, bajo la consola central del vehículo, entre los asientos delanteros.

La tercera fila de asientos, que se puede abatir de forma independiente hasta quedar al nivel del suelo del maletero, también se puede reclinar hasta 33 grados.

El Prius+ dispone de 232 litros de volumen de carga, incluso con siete ocupantes a bordo. Con la tercera fila de asientos abatida, esa cifra sube hasta los 784 litros, y con la segunda y la tercera fila plegadas, aumenta hasta un máximo de 1.750 litros.

Como sucede en el Prius estándar, en el Prius+ se pueden seleccionar tres modos de conducción para aumentar las capacidades del sistema híbrido combinado, incluido un modo EV que ofrece un funcionamiento excepcionalmente silencioso utilizando únicamente el motor eléctrico.

La batería de ión-litio del Prius+ reemplaza por primera vez la tecnología de níquel hidruro en un híbrido combinado Full Hybrid no enchufable de Toyota. La nueva batería es considerablemente más ligera y compacta que la del Prius.

Con un nuevo diseño de solo 56 celdas dispuestas en una estructura de doble pila vertical, ocupa un volumen considerablemente menor que la batería de un Prius y, con 34 Kg., pesa 8 Kg. menos.

Prius Plug-in hybrid

El Prius plug-in hybrid es el primer vehículo eléctrico híbrido enchufable de Toyota (PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle) en salir al mercado generalista.

Con una expansión considerable de las capacidades del sistema Hybrid Synergy Drive, el Prius plug-in hybrid incorpora baterías de ión-litio, para ofrecer una autonomía en modo eléctrico de unos 25 Km. Más allá de la autonomía en modo eléctrico, se puede utilizar como híbrido combinado “Full

Hybrid” convencional como un Prius estándar, y se puede recargar completamente desde una toma de corriente doméstica cuando sea preciso, en apenas una hora y media.

Con una potencia total del sistema HSD de 136 CV, el Prius plug-in hybrid acelera de 0 a 100 Km./h en 10,2 segundos, y alcanza una velocidad punta de 180 Km./h. La autonomía en modo eléctrico (EV) del Prius plug-in hybrid, de unos 25 Km., le permite conseguir un consumo de combustible de 2,1 l/100 Km., y reducir las emisiones de CO2 hasta los 49 g/km.

Con el modo HV seleccionado, el nuevo Prius plug-in hybrid funciona de forma similar al Prius estándar, con la intervención del motor de gasolina de forma integrada siempre que es preciso. La autonomía del modo EV del vehículo se reserva para su uso posterior en entornos urbanos.

Cuando se agota la autonomía eléctrica, pasa automáticamente a modo híbrido combinado “Full Hybrid” con 85 g/km y 3,7 l/100 km.

Con el modo EV seleccionado, el Prius plug-in hybrid puede utilizar toda la capacidad de la batería para funcionar en modo eléctrico, lo que permite conducir por ciudad con un ruido mínimo y cero emisiones de CO2 y NOX, durante unos 25 kilómetros, a velocidades de hasta 85 km/h.

El motor de gasolina se puede poner en marcha si el sistema considera que necesita potencia adicional; sin embargo, si se usa el acelerador de forma leve o moderada, se mantiene activo mientras esté en funcionamiento el modo EV.

Con el modo EV-Ciudad seleccionado, el Prius plug-in hybrid garantiza un mayor funcionamiento eléctrico al permitir más el uso forzado del acelerador antes de que intervenga el motor de gasolina.

El modo ECO, que se selecciona por separado, se puede activar de forma independiente cuando el Prius plug-in hybrid funciona en modo HV, EV o EV-Ciudad. En cualquier modo de conducción, se reduce la respuesta de aceleración al pisar el pedal del acelerador, y se optimiza el control del aire acondicionado para ahorrar más combustible. En función de las condiciones de conducción, el modo ECO puede ayudar a los conductores a conseguir una reducción del nivel de consumo de combustible.

Para llegar al modelo definitivo que se empieza a comercializar este año, Toyota ha realizado un estudio de dos años de duración a lo largo de todo el mundo. Con un promedio de kilometraje anual de 13.180 km, los 200 vehículos participantes en el proyecto recorrieron más de 2,6 millones de km en Europa.

Las opiniones de los usuarios se han tenido muy en cuenta en el proceso de preparar el vehículo híbrido eléctrico enchufable para su comercialización en Europa. La autonomía de conducción en modo eléctrico se ha ampliado un 25%, hasta los 25 km. También se han facilitado el uso del cable de recarga, básicamente reduciendo su peso un 26%. Por último, la capacidad del maletero se ha incrementado un 10%, hasta alcanzar el volumen de la tercera generación del Toyota Prius (443 litros en lugar de 403 litros).

Los usuarios recargan de media sus vehículos PHEV aproximadamente una vez al día (0,9), con un promedio de 75 minutos por recarga. La mayoría de usuarios recorrieron alrededor de un tercio de sus trayectos en modo EV (34%). En función de los patrones de conducción y recarga, el conductor puede conseguir reducciones sustanciales del consumo de combustible: más del 50% en comparación con un vehículo de gasolina de tamaño similar si se recarga una vez al día (con una proporción EV/HV del 24% frente al 76%). La eficiencia de combustible del PHEV medida durante la demostración alcanzó un máximo del 64% recargando el vehículo dos veces al día (proporción EV/HV del 56% frente al 44%). Como consecuencia, la factura energética se reduce 7 € cada 100 km en el caso de los usuarios que recargan dos veces al día y 6,20 € cada 100 km si el PHEV se recarga una vez al día.

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