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Mild Hybrid: cómo funcionan los híbridos ligeros que inundarán el mercado

En estos momentos los coches han de cumplir la normativa de emisiones Euro 6d-Temp. Se trata de un paso previo a la norma Euro 6, que entra en vigor en 2020 y que pretende que las emisiones de partículas de los motores de combustión sean equiparables a los de un coche eléctrico, ajustando mucho más los desvíos que se producen en carretera (RED) de las pruebas de laboratorio que mide el ciclo WLTP.

Las marcas estarán obligadas a que sus gamas emitan de media 95 gr/km de CO2, una cifra realmente baja si tenemos en cuenta que las mediciones serán más rigurosas. Las marcas comenzarán a contar en sus gamas con coches eléctricos e híbridos enchufables. El problema es que estas tecnologías son bastante caras por el momento. La solución de urgencia se llama Mild Hybrid, también denominados MHEV, híbridos suaves, semihíbridos o híbridos ligeros, que ya han comenzado a aparecer en el mercado y que veremos cada vez más,

¿Cómo funciona tecnología Mild Hybrid? ¿A quién puede interesar? Intentamos responder a todas esas preguntas.

Tecnología Mild Hybrid: ¿cómo funciona?

La idea de este tipo de hibridación es emplear el motor de combustión tradicional solamente para mover el coche. En cualquier vehículo parte de la potencia (y el combustible, que genera emisiones) se emplea también para generar la electricidad necesaria para mover el compresor del aire acondicionado, la dirección asistida, navegador…

Si además de restarle funciones el motor de combustión recibe ayudas puntuales en momentos clave, mayor será el ahorro en combustible. Así, un pequeño motor eléctrico asiste al de combustión en situaciones críticas como el arranque o las aceleraciones, aportando un extra de potencia.

No necesitan ser enchufados. Con la ayuda de un generador se recupera la energía cinética en frenadas y desaceleraciones, que se almacena en una batería de ión-litio, encargada de alimentar el pequeño motor eléctrico.

¿Qué elementos mecánicos tiene un Mild Hybrid?

Un híbrido ligero no deja de ser un coche convencional con una ligera asistencia. De aquí a unos años no descartamos que la práctica totalidad de los coches nuevos cuenten con esta tecnología, ya que baja consumos y emisiones… y ayuda a amortizar las inversiones de los fabricantes en motores de combustión antes de que llegue la electrificación completa de sus modelos.

Un sistema de un MHEV cuenta con pocos elementos extra respecto a un motor convencional. Puede variar en función de las soluciones de cada marca (si el motor es turbo, por ejemplo):

Motor eléctrico: Suele ubicarse en el cigüeñal del motor a través de una correa, si bien algunos fabricantes emplean como asistente un motor de arranque de mayor tamaño. Se gestiona mediante una centralita eléctrónica para ofrecer dos modos: motor y generador (cuando se frena o se desacelera) y actúa en combinación con el sistema stop/start del coche.

Sistema de 48 V

  • Inversor AC/DC: Convierte la corriente alterna del generador en corriente continua.
  • Batería de 48 V de iones de litio: encargada de almacenar la energía.
  • Controlador de batería: regula el estado de carga de la misma.
  • Distribuidor de potencia: reparte la energía entre este sistema y el anterior

Sistema de 12V

Existe además una unidad de control, que es la encargada de decir al motor de combustión cuándo encenderse o apagarse y al eléctrico cuándo debe cargar o ayudar.

Ventajas de un Mild Hybrid

Ya hemos comentado que esta tecnología consigue varias cosas:

  • Disminuir el consumo de combustible. Como el generador recupera energía y la envía a la pequeña batería para alimentar todos los periféricos, no se resta constantemente potencia al motor. Además, si se dispone de conducción a vela (se desacopla el motor del cambio para no retener y rodar movido por la inercia), para por completo el motor, gastando menos que con el motor a ralentí. Se habla de reducciones en torno al 15%.
  • Bajar las emisiones de gases contaminantes. Los cálculos estiman que un 4% según las mediciones del WLTP, pero obviamente varía según los modelos.
  • Mejora el rendimiento del vehículo: con un mayor par motor a bajas revoluciones (sobre todo en motores con turbo), mejor aceleración y se redución el lag en los motores que cuentan con turbocompresor.

Al tratarse de una tecnología más sencilla que otras, resulta más económica. Según Delphi, una empresa que diseña, fabrica y distribuye componentes mecánicos y electrónicos para automoción, los Mild Hybrid cuentan con el 70% de las ventajas de los híbridos convencionales por un 30% de su coste.

Otra ventaja es se puede implementar esta tecnología en las plataformas actuales sobre las que las marcas montan sus vehículos, no es necesaria una arquitectura específica, como ocurre con los coches híbridos.  El coste industrial es muy bajo, tal y como nos contaba un ingeniero de una marca que está próxima a lanzar modelos con esta tencología.

Hay otra serie de ventajas, ya que como el resto de coches híbridos, cuentan con la pegatina ECO del etiquetado de emisiones. Sí, SUV como el Audi Q8 o deportivos como el Mercedes-AMG CLS 53 y el Mercedes-AMG E 53 tendrán ventajas como estas:

  • Acceder a las ciudades sin restricciones, aunque existan episodios de contaminación.
  • Ventajas fiscales en el impuesto de circulación.
  • Descuentos de hasta un 30% en tramos de autopista y túneles.
  • Facilidades para el aparcamiento en las ciudades.

¿Pero merece la pena un Mild Hybrid? Quienes barajen la compra de un coche híbrido por las ventajas de su etiquetado pueden encontrar en estos vehículos una buena opción. No pienses que el gasto será mucho menor que un coche convencional, como tampoco lo son sus emisiones…

Sí mejoran la respuesta y optimizan el uso del motor de combustión, que gracias a esta innovación alargarán su vida en el mercado algún tiempo. También se gana en confort, pues al sustituir el funcionamiento de correas o cadenas de distribución por el motor eléctrico se reduce también vibraciones y sonido del motor en ocasiones.

Y por último, una ventaja más. El sistema de 48V ofrece la posibilidad de integrar más elementos eléctricos en el coche ya que será el motor eléctrico y la batería quienes los hagan funcionar.

Diferencias entre un coche híbrido convencional y un Mild Hybrid

La principal diferencia con un coche híbrido convencional es que la tecnología mild-hybrid no permite que el vehículo pueda circular en modo 100% eléctrico. En los coches híbridos actuales el motor eléctrico que puede sustituir en funcionamiento al motor de combustión durante algunos periodos del trayecto.

Pero esos pocos kilómetros (más en el caso de los híbridos enchufables), tiene un coste elevado… mientras que la sencillez de funcionamiento del alternador-motor de arranque y del resto de componentes hace que esta solución sea más económica. Puede que no consigan quizá un gasto de combustible tan bajo si practicas una conducción eficiente (habrá que hacer comparativas con vehículos similares en trayectos idénticos), pero el precio del coche será menor.

¿Qué coches Mild Hybrid hay en el mercado?

Hasta hace bien poco no existía ningún modelo. Mazda contaba con el sistema i-Eloop, que recuperaba energía de la frenada con un condensador, algo que podríamos considerar como el paso precio a los sistemas de 48V. El Audi RS5 TDI Concept presentado en 2014 ya exploraba el uso de un turbocompresor eléctrico y un sistema eléctrico adicional de 48 voltios conectado al sistema convencional de 12 voltios mediante un convertidor DC/DC.

Se trata de una tecnología que comienza a extenderse, pero lo hará a un ritmo imparable en los próximos años. Los analistas de IHS Automotive aseguran que en 2025 habrá en circulación 12 millones de coches Mild Hybrid en 2025 y supondrán más de la mitad del mercado de los híbridos. No queda otra si se quiere cumplir con las normativas… y seguir vendiendo coches.

Ya hay en el mercado varias opciones. Fabricantes premium como Mercedes o Audi (lo estrenó el actual  Audi A8) ya cuentan con algunas variantes en su gama (y más que vendrán). Entre los generalistas, ahora mismo Suzuki tiene varios modelos con versiones SHVS (caso del Swift, el Baleno o el Ignis) y Renault dispone también de la tecnología Hybrid Assist en su Scenic (llegará a más modelos). Las próximas marcas en salir a la palestra son Hyundai (con el nuevo Tucson) y Kia (con el nuevo Sportage), pero habrá muchas más próximamente.

Fuentes: Kia, Hyundai, Renault, Delphi, IHS Automotive

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Por qué llevo a mis hijos al colegio andando (y quizá tú también deberías hacerlo)

Como tantos padres, he de llevar a mis hijos al colegio antes de acudir a trabajar. Hasta el curso pasado, llevaba al mayor, entonces de cuatro años, en coche. El ritual será conocido para muchos. Montas a tu hijo en el coche, llegas a un colegio en el que la mayoría de la gente intenta aparcar en la puerta, “malaparcas” unos minutos y dejas al crío en su clase. Después, llevaba el coche hasta una parada de metro, donde tomaba el transporte público para llegar a la oficina (ubicadas en pleno centro de Madrid, no es operativo ni económico acercarse en vehículo privado).

El curso pasado, unos cuántos padres decidimos que era hora de cambiar de hábitos y llevar a nuestros hijos al colegio andando. Nos sumamos a una iniciativa coordinada por la Junta Municipal, que nos proporcionó unos petos amarillos con la leyenda Camino escolar y nos coordinamos enter nosotros por Whatsapp. Todo el año los niños fueron andando al colegio. Van más despiertos y conocen otros niños de otras edades, vecinos que de otro modo no conocerían. Y no son Gremlins que no puedan mojarse: los días de lluvia llevan un paraguas y listo (de hecho, son los días con más diversión).

Seguimos siendo una minoría. Lo demuestra el hecho de que viniesen incluso a hacernos un reportaje. Es comprensible, ya que no todo el mundo dispone de flexibilidad horaria en sus trabajos, máxime en una ciudad tan grande como Madrid. Y no todos los niños van al colegio en el mismo barrio donde viven, algo que también hay que tener en cuenta.

Sin embargo, creo que es una experiencia positiva. Los niños se divierten y lo demuestra el hecho de que la ruta a pie es cada vez más concurrida. Y también ganan autonomía. A medida que pasa el tiempo es común que padres dejen a sus hijos en este particular “pedibús” (salvo los más pequeños) para que ellos vayan solos. Como íbamos muchos de nosotros cuando teníamos su edad.

Todo esto lo cuenta alguien a quien le encantan los coches, que disfruta conduciendo y que ha tenido la suerte de ganarse la vida escribiendo de una de sus pasiones. Pero que también es consciente de que no debemos hacer todo en coche. Y viendo los estudios sobre polución, ir al colegio con tus hijos en un vehículo de combustión (los coches eléctricos se salvarían), es una de esas cosas a evitar.

Ahí van unos datos que ponen los pelos de punta: La Organización Mundial de la Salud (nada de ecologistas radicales) estima que el 90% de los españoles respira más contaminación de los límites aceptables y su esperanza de vida puede acortarse hasta dos años. La Agencia Europea del Medio Ambiente (EEA) atribuye a la contaminación la muerte prematura de 30.000 personas en nuestro país.

Terrible, ¿verdad? Pues es todavía peor en el caso de los niños: diversas investigaciones indican que respirar aire contaminado, además de causar enfermedades respiratorias y cardiovasculares, ralentiza el desarrollo cognitivo de niños. Te dejamos unos enlaces a unos cuántos estudios (en inglés), que lo demuestran:

  • 2008: Inflamación de cerebros en niños en Ciudad de México debido a la contaminación. Puedes leerlo aquí.
  • 2010: Una investigación financiada por el Consejo Europeo de investigación (ERC) descubre que las partículas finas que genera el tráfico obstaculiza el desarrollo cerebral. El investigador principal era Jordi Sunyer, que ha publicado otras investigaciones al respecto, que puedes leer aquí.
  • 2014: Aumento en la incidencia de autismo, trastorno por déficit de atención e hiperactividad, dislexia, por contaminación atribuible al tráfico. Lo firman investigadores de la Universidad de Harvard.
  • 2015: El desarrollo cognitivo de los niños que van al colegio en zonas de alta contaminación es más lento, según un trabajo publicado en PLOS Medicine.

Los efectos de la contaminación en los niños es más importante ya que su cerebro está aún desarrollándose. Afecta también a los fetos cuyas madres respiran aire contaminado, según estudios de la Universidad de Columbia.

Y, pese a todo, vemos que los coches siguen agolpándose a la entrada de los colegios. Los planes de las ciudades para detener la contaminación no tienen en cuenta estos espacios, o los parques, donde más población infantil se concentra y para los que los científicos piden actuaciones especiales que los proteja mínimamente.

¿Qué puedes hacer tú?

Lo mejor es intentar no usar el coche en los entornos donde hay niños. Obviamente, no todo el mundo puede permitirse no llevar en vehículo privado a sus hijos al colegio, pero quizá sí aparcar un poco más lejos del colegio (100 o 200 metros), no en la misma puerta. También evitar actitudes muy frecuentes, como esperar al niño a escasos metros de la entrada del colegio… y tener el motor encendido 10-15 minutos para poder contar con calefacción o aire acondicionado. Sí, hay personas que lo hacen… todos los días.

Conocidos a los que les he contado mi experiencia llevando a mis hijos al colegio andando me indicaban que no dejaban de estar expuestos a la contaminación, si cabe más que en el coche, ya que allí cuentan con el filtro del habitáculo para protegerlo.

Pues no. En 2014 un grupo de políticos británicos realizó un experimento que lo certificaba. Armados con medidores de aire, cuando atravesaban la ciudad en coche estaban expuestos hasta a 10 veces más contaminación que si hacían sus desplazamientos a pie.

Obviamente, es mejor ir andando por vías de poco tráfico (la vegetación urbana, sobre todo los arbustos, es una barrera muy eficaz contra los contaminantes), pero los sistemas de ventilación del vehículo absorben lo que sale del tubo de escape del coche de delante y lo envían directamente a las fosas nasales de los pasajeros. Este estudio publicado en Science Direct también certifica lo mismo, la mayor exposición dentro de los coches (sobre todo si el precendente está muy cerca) y que hasta los ciclistas son menos vulnerables a las partículas que los que viajan dentro de un coche.

¿Te he convencido?

Fuente: Agencia SINC, The Guardian
Foto: AMPASBC

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Junta de culata, qué es y por qué se trata de una avería tan costosa

Si conduces un coche habitualmente, seguro que alguna vez has oído hablar de la junta de culata y la posibilidad de que sufra una avería. Lo cierto es que se trata de un elemento mecánico de gran importancia y cuya reparación es bastante costosa (la incluimos entre las cinco averías más caras). Por eso te recomendamos que prestes atención a todas las claves que damos sobre este componente.

¿Qué es la junta de culata?

La junta de culata es el elemento que se sitúa entre la culata y el bloque motor. Se trata de una fina lámina que tiene como objetivo el de sellar por completo esa zona y asegurarse de que ambos componentes quedan estancos (incomunicados entre sí). De esta forma se evita que durante el proceso de combustión se puedan mezclar el líquido refrigerante con el aceite de motor.

Aunque parezca un componente simple, lo cierto es que es realmente complejo. Tiene que poder deformarse para que esa zona quede cerrada herméticamente, pero también tiene ser muy resistente para aguantar las temperaturas elevadas y las altas presiones. Normalmente la junta de culata está hecha de amianto y queda cubierta por dos láminas de cobre, aunque hay varios tipos como os contamos a continuación.

Tipos de junta de culata

La junta de culata puede estar hechas de distintos materiales y presentar diferentes niveles de rigidez en función del tipo de culata al que acompañan y a la relación de compresión del motor. Algunos de los tipos más comunes que podemos encontrar son los siguientes:

  • Metálicas de una sola pieza, generalmente en aluminio y cobre
  • Metálicas con una lámina de acero con canales de distinta profundidad
  • De composite o resinas recubiertas de chapa metálica.
  • Compuestas formadas por varias hojas delgadas
  • Blandas y prensadas, con materiales como hierro o cobre combinadas con amianto

Síntomas de la avería la junta de culata

Con el paso de los kilómetros es posible que la junta de culata se vaya deteriorando, principalmente cuando se ha sometido al motor a esfuerzos o cuando ha habido sobrecalentamientos. Cuando eso ha pasado hay una serie de síntomas que se manifiestan y nos indican del mal estado de este elemento. No ocurre en todos los coches lo mismo, pero hay algunos bastante recurrentes:

  • El motor se sobrecalienta
  • Se consume más agua y aceite de lo normal
  • Se pierde líquido refrigerante
  • Presión excesiva en el circuito de refrigeración
  • Existencia de agua en el depósito de aceite
  • Dificultad para arrancar o pérdidas de potencia
  • Humo blanco/gris claro que sale del escape

¿Por qué es tan costoso reparar la junta de culata?

Ya hemos hablado de que la junta de culata es una de las averías más caras. En teoría no debería de ser así, ya que simplemente hay que sustituir el componente deteriorado por uno nuevo o rectificarlo en el caso de que no haya sufrido daños severos. Sin embargo, el lugar que ocupa obliga a que haya que separar la culata del bloque motor, algo que solo debería ser realizado por un profesional cualificado.

Lo que es la pieza no tiene un coste demasiado alto, pero en este caso la mano de obra suele rondar las 20 horas, al ser necesario desmontar varios componentes y hacer un rectificado del motor. En función al tipo del vehículo y el estado de la junta de culata, el coste puede elevarse por encima de los 1.000 euros con facilidad. Y eso en el caso de que no se hayan producido más daños en el motor, en caso contrario los gastos se podrían multiplicar.

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Alternador del coche: preguntas y respuestas

En la línea de resolver algunas de las dudas más frecuentes sobre tu coche, el asunto de hoy viene a responder algunas de las preguntas más comunes sobre el alternador del coche. Empecemos.

¿Qué es el alternador del coche?

El alternador de nuestro coche es el dispositivo que se encarga de convertir la energía mecánica en eléctrica. Con el objetivo por tanto, de que dicha energía pueda ser suministrada a los distintos elementos del coche que la necesitan para funcionar. Siendo parte de esa energía acumulada en la batería.

Así, la presencia del alternador en nuestro coche responde a la obsolescencia que experimentó la dinamo como generador de energía. Y es que esta última necesita complejos reguladores para mantener constante la velocidad de rotación y por consiguiente la frecuencia.

En el caso del alternador, se obtiene una corriente continua de energía sin depender de terceros elementos susceptibles de averías.

¿Qué partes componen el alternador del coche?

  • La polea. Es la pieza que a través de la correa, recibe la fuerza mecánica que procede del motor de combustión. Siendo dicha fuerza recibida, procedente a su vez de otra polea o accesorios. La polea se sitúa en el eje del alternador.
  • El rotor. La polea gira una pieza clave en su interior que es el rotor. También denominado inductor, está compuesto por un electroimán que gracias a unos anillos, permiten el paso de la corriente eléctrica. Esto último es gracias al campo magnético producido por el electroimán que hacen reaccionar las bobinas del estátor.
  • El estátor. Es el elemento inmóvil en el que se disponen las bobinas (bobinado trifásico) encargadas de la corriente eléctrica generada a partir de su reacción.
  • El regulador. Como se puede intuir, el regulador se encarga de mantener constante la tensión máxima de salida del alternador. Aspecto en el que influyen principalmente las revoluciones del motor, por lo tanto a más revoluciones, el regulador suministra menos corriente al rotor.
  • El puente rectificador de diodos. Esta pieza tiene una función tan simple como crucial. Transformar la corriente alterna en continua.
  • La carcasa. Generalmente fabricada de aluminio, se encarga de proteger el alternador.
  • El ventilador. Movido por la polea aporta refrigeración al alternador para evitar un sobrecalentamiento.

¿Cómo funciona el alternador del coche?

Una vez introducimos la llave o activamos el mecanismo de encendido, la batería suministra corriente a las bobinas del rotor. Esta reacción en las bobinas hace posible la generación de energía. Energía que gestiona el regulador y permite el normal funcionamiento de todo el sistema eléctrico del coche.

¿Qué tipos de alternador de coche hay?

  • Alternador de polos individuales e intercalados con anillos colectores. Con un número de polos que oscila entre 12 y 16. Es un alternador común en turismos y también en vehículos industriales o autobuses que utilizan versiones con potencia incrementada.
  • Alternadores compactos GC, KC,NC. Su desarrollo responde a la necesidad de  turismos que demandan gran cantidad de energía. Tienen 12 polos.
  • Alternadores compactos de segunda generación. Son la versión mejorada de los anteriormente alternadores citados, con un peso y una potencia optimizada.
  • Alternadores monobloc. Muy similares a los alternadores compactos, son perfectos para los autobuses urbanos dado que estos demandan un elevado aporte de corriente a través de un amplio margen de revoluciones.
  • Alternadores con refrigeración líquida. Su principal ventaja es la reducción del ruido y una entrega de corriente mayor como consecuencia del sistema de refrigeración líquida.

¿Qué síntomas tiene un alternador de coche averiado?

  • La luz del alternador no se apaga. Os hemos explicado anteriormente de forma muy breve como funciona el alternador una vez se pone el coche en marcha. Si después de esto, el testigo del alternador no se apaga podríamos tener un problema. En concreto, el alternador no estaría consiguiendo suministrar energía al vehículo y por lo tanto se tendría que recurrir en su totalidad a la energía almacenada en la batería. Que a su vez acabaría descargándose del todo.
  • La correa del alternador está deteriorada. Es decir, hay un desgaste pronunciado en la correa de la polea del motor con el alternador. Ante la primera manifestación de este desgaste lo más recomendable es acudir rápidamente al taller para evitar males mayores. Si la correa cede de sí, el coche literalmente se apaga afectando a todos los elementos vinculados. Afortunadamente, las correas han mejorado con los años con el propósito de evitar este tipo de incidentes.
  • Se escuchan ruidos extraños. Como os hemos comentado en más de una ocasión, el coche nos habla. Por lo tanto si escuchamos ruidos extraños, el coche nos estará pidiendo ayuda.
    Estos ruidos pueden proceder por muchos motivos, una correa desgastada, por ejemplo. Si no eres capaz de encontrar tú mismo el origen del ruido, no lo pienses dos veces, lleva tu coche al taller.
  • Ha bajado el rendimiento de los elementos eléctricos. ¿Notas que el sistema de audio no funciona como antes? ¿el aire acondicionado casi no tiene potencia? La vida útil del alternador podría estar llegando a su fin. Vida útil que se sitúa entre los 200.000 y 400.000 kilómetros.
  • ¿Cuánto cuesta cambiar el alternador? Comparando el precio de distintos talleres, el precio de un alternador nuevo tiene un precio medio de 400€. Precio que varía en función del fabricante y modelo.

¿Cómo alargo la vida del alternador del coche?

Si bien el alternador tiene una vida útil entre los 200.000 y los 400.000 kilómetros, aunque es posible que alguno de sus componentes necesite ser sustituido antes de llegar a esas cifras. Para evitar su deterioro, hay una serie de medidas simples que puedes adoptar:

  • Asegúrate de que no te has dejado las luces encendidas.
  • Resguarda tu coche en un garaje a temperatura media ajeno a cambios bruscos de temperatura (tanto por frío como calor).
  • No instales baterías de baja calidad. Su reparación no te saldrá rentable.

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