Análisis técnico mecánico (GDi, eléctrico, batería, refrigeración...)

Claro, por eso el Niro gasta entre 4 y 5 litros de gasolina cada 100 kilómetros (consumo REAL) ¿Cuánto gasta un coche de 1500kg, gasolina, automático, calzado con llantas de 18" y con carrocería suv? Seguro que algo más

Y insisto, cargar la batería con el motor de gasolina, es como usar dos veces la misma energía, una vez para desplazarte a gasolina y otra vez usando la batería que has cargado con "el sobrante"

 

En cada acoplamiento hay pérdidas, si como he explicado la motorización que ha triunfado y sobre todo en USA con esos trenes de 4 km de longitud tirados por 4 máquinas diésel eléctricas de la GM, será por algo

 

Me estoy perdiendo. A ver si lo entiendo. Tu idea es que cuando vamos deprisa y en llano -digamos a más de 100Km/h y por autopista- el motor de gasolina va funcionando pero "desembragado" de la caja de cambios de forma que no aporta potencia a las ruedas, pero si que por el contrario va moviendo al HSG para que la corriente que este produce cargue -o mantenga- la batería que será la que alimenta al motor eléctrico que es realmente quien mueve las ruedas... ¿eso es lo que propones?

Hombre, creo que no es así. Si partimos de que el aire acondicionado funciona con la batería de alta tensión, seguro que más de una vez que lo hayas estado usando habrás estado parado en un semáforo o en un atasco y habrás notado que arranca el motor de combustión para poder cargar la batería de alta que se gasta por culpa del aire acondicionado... Si cómo dices el HSG sólo cargase la batería de 12v me temo no podríamos tener aire acondicionado estando parado el coche, o siendo más exactos, solo podríamos tenerlo en tanto no se consumiese la batería de alta tensión.

 

Vaya cacao ... estando parado el HSG arranca el térmico, que a su vez mueve el híbrido para cargar las baterías de alta que hacen funcionar el aire acondicionado, y vuelvo a insistir, el HSG sólo carga 12V

 

Bueno, tampoco es tan complicado lo que dices. Entiendo que el motor de gasolina movería al motor eléctrico y este cargaría la batería de alta... para eso deduzco que el motor eléctrico estaría "suelto" de las ruedas -como si estuviese en punto muerto- y por eso carga la batería pero el coche no se mueve. ¿Es así?
En este nuevo planteamiento lo único que no me casa es que si el HSG sólo arranca el motor de combustión y carga la batería de 12v, ¿para que lo han diseñado con hasta 8Kw de potencia?, ¿sólo para eso no habría bastado con mucho menos?

 

La potencia de carga viene a ver equivalente a la potencia como “motor” para poder arrancar el térmico, si le ponen menos potencia le faltaría fuerza .

 

Pues la verdad es que ahora que lo pienso, creo que lo que dices es lo más razonable y además, hay algo que lo apoya con fuerza. Igual yo no lo he visto, y corrígeme si me equivoco, pero en el lado izquierdo del motor, justo por dónde está el HSG no hay ningún cable naranja, es decir, ningún cable de alta tensión, y por tanto el HSG no genera alta tensión y no carga la batería de alta tensión como antes se decía por aquí.

A falta de una teoría mejor, creo que la tuya es la correcta. El HSG sólo funciona a 12 voltios y por tanto tan solo arranca el motor de gasolina y carga la batería pequeña -la de 12v-.

¿Vale ahora?

 

Ahora sí

 

Efectivamente no soy poseedor de un niro, pero he tenido la oportunidad de conducirlo mas de una vez, pero en eso te doy la razón no tengo la misma experiencia que puede tener un propietario del mismo, pero escucho a los que lo tienen, sus experiencias y busco el porque de dichas experiencias, sabemos que la experiencia es muy importante, pero igual de importante es la teoría si queremos comprender dichas experiencias para así poder mejorarlas.
Que el vehículo cuando circula a 120 gasta mas electricidad de la que recarga, eso lo deducido tomando de partida como he dicho anteriormente, los datos que me expuso el compañero, en los cuales se reflejaba que la carga de la batería se hacia a través del motor HSG el cual tiene una potencia de sobre 10 cv, cosa que si este motor fuera el encargado de cargar la batería no tendría suficiente potencia para cubrir la demanda eléctrica para circular a 120 ni a mucha menos velocidad, ya sabemos gracias al aporte de compañeros que este motor no es el encargado de recarga la batería del sistema híbrido y por ello es factible que el motor pueda cargar la bateria ademas de mantener 120, pero aun así, que el vehículo cargue la batería quemando gasolina en el motor térmico es una aberración desde el puntos de vista de la eficiencia.
Respecto al botón EV, pues lo dicho, no tiene la posibilidad de forzarlo para que funcione en modo eléctrico (también el tenerlo seria una tontería por la poca capacidad de la bateria, este coche no esta pensado para ello), pero otra vez escuchando a los propietarios y esta vez visto de primera mano, el llevar el coche por debajo de 60 km/h no implica que vaya siempre en eléctrico, es mas, el motor arranca cuando menos te esperas, a veces sin seguir un patrón totalmente definido, yo he visto arrancar el motor con media carga de batería y sin apenas solicitarle potencia y a su temperatura adecuada de funcionamiento (tampoco había solicitación de clima ni nada de eso) por todo esto digo que no se puede obligar al coche a funcionar en eléctrico siempre que quieras, que como he explicado anteriormente, lo veo normal desde punto de vista del planteamiento de coche.
Y efectivamente la única forma de recuperar la energía que otro vehículo convencional derrocharía es mediante la frenada regenerativa, mientra otro vehículo no tenga que frenar no esta derrochando energía porque ya sabemos que cuando a un coche conversacional levantas el piel del acelerador y lo dejas avanzar por su inercia el consumo es 0, otra cosa es que se frene, ahí si ya estamos convirtiendo energia cinética en calor, la cual ya no sera aprovechable. (hay un pequeña ventaja también el híbrido respecto al coche convencional la cual es que es capaz desacoplar el motor térmico de la ruedas y apagar el motor, con lo que la distancia recorridas por inercia serán mayores siempre que se sepa utilizar bien, pero también es verdad que en un coche convencional conduciendo en marchas largas el motor al levantar el pie del acelerador tampoco ofrece apenas resistencia).
Es verdad que el niro gasta poco, pero también es verdad que es por muchas cosas, este coche fue construido pensado para ello, diseñado con bajo coeficiente aerodinámico, trampillas que se cierran para así mejorar dicho coeficiente, motor térmico muy pero que muy eficiente, imagino que de serie vendrá con ruedas propicias para el bajo consumo, sistema de climatizacion con funciones que le hace ser mas eficiente y un gran etc, por todo esto es porque el niro gasta poco carburante, pero no se excusaseis en decir que ademas pesa mucho, porque el sobre peso que lleva dicho vehículo es exactamente el peso del sistema que hace que gaste poco, es lógico que si pesara menos seria mejor, pero es su peaje de momento a pagar por llevar dicha tecnología.
Quiero dejar claro que no estoy aquí para criticar al niro ni mucho menos, me parece un coche muy bueno, tecnológicamente avanzado, pero ,también tiene sus cosas mejorables como todo y para saber como mejorarla antes hay que comprender como funcionan y ahí es donde se tiene que unir experiencia con teoría, de otra forma no es posible.
Saludos.

Evidentemente si han triunfado es por algo, de trenes no entiendo, al igual como he dicho anteriormente el prescindir de un sistema de transmisión tan grande compensa las perdidas sufridas en la convención de la energía. Un motor eléctrico puede tener un rendimiento medio de entre el 90 y 95 por ciento, pues mira en convertir la energía mecánica a energía eléctrica ya desperdicia entre un 5 y un 10 por ciento del gasoil quemado, lo malo es que después hay que volver convertir la energía eléctrica otra vez a mecánica asi que derrochamos entre otro 5 y 10 por ciento, es decir en el intercambio de energía hemos derrochado hasta un 20 por ciento. La transmisión de los trenes no se que factor de perdidas tendrá, posiblemente como he comentado pues tenga mas, que lo dudo vaya, (pienso que la elección de este sistema es por otros factores) pero la transmisión de un vehículo no llega a esas perdidas ni por asomo, así que no compensa enérgicamente hablando.

 

Lo que les compensa económicamente es el gran nivel de carga que puede transportar por el alto par que le ofrecen todos los motores eléctricos.

 

Eso ya es otra cuestión, como menor mantenimiento, par independiente de la RPM...... y así habrá muchas otras ventajas, pero enigmáticamente hablando no es factible.

 

Touché por tu comentario, pero tengo que matizarte varias cosas...

Efectivamente el HSG no carga la batería, pero sigues insistiendo en que es una aberración la recarga mediante el motor de gasolina y no lo veo así, ¿De qué manera iba a ser si no? Por frenada regenerativa iba a recargar muy poco, mira, ¿Por qué no verlo de otro modo? Cómo bien sabrás existen curvas de par y potencia, que no se alcanzan en todo el regimen de RPM del motor, por ejemplo a 2.500 desarrolla una potencia de (por ejemplo) 86cv, y para ir a 100 km/h necesita tan sólo 60cv (para llanear se entiende vaya, a medio pedal) entonces usa esos 26cv "que sobran" para ir cargando la batería, dicho de otro modo, aprovecha la energía térmica para generar electricidad que más tarde usará para desplazarse o para aportar potencia extra...

Respecto al EV, si, podría ser mejor, pero siendo fino y usando algún truco que te aporta la experiencia de uso, puedes forzar ese modo EV casi tanto cómo quieras, o en su defecto, forzar la recarga para usar más tarde esa energía...

En un coche con motor de combustión, si lo dejas por inercia su consumo no es 0, algo tiene que inyectar para mantener el motor en marcha... Que digas que es 0'1 o 0'2 vale

Y por último, por ejemplo en el caso del mío que es el Emotion, equipado con 225/45 R18 monta unas nada eficientes Michelin Pilot Sport 4, que si montase algo mas acorde, seguro bajaría su consumo unas décimas, y lo del peso, no es buscar excusas, simplemente es una comparativa, como si por un momento imaginamos que no lleva sistemas híbridos (que apenas aportan peso ya que las baterías son 33kg y el motor será otros 40kg (ojo, dato aproximado no oficial estimado por mi)) por ejemplo comparar con otros coches de similares características, por eso me atrevo a decir el bajo consumo a PESAR (nunca mejor dicho jejeje) de su peso, de su cambio, de que es gasolina, etc... En ningún momento ha sido excusa...

Bueno lo demas bien argumentado, solo eso...

Saludos

 

Aunque no es el tema, pero ha salido en los comentarios como comparación o ejemplo, es el tema de los trenes Diésel-Eléctricos, las grandes locomotoras (sobretodo las Americanas) y la longitud de sus composiciones, es ni más ni menos, el control de la potencia, pensar que cuando se arranca un convoy, con una maquina Diesel, se aplica una potencia (fuerza) que empieza a tirar de los vagones, pero poco a poco empieza acelerar, en esa aceleración, hay cambios de marchas, y hay empieza existir tirones, y perdida de fuerza hasta que entra la siguiente marcha, tambien como no se puede controlar la fuerza exacta llegan a patinar las ruedas.
En cambio un motor eléctrico, es constante la fuerza que tira de los vagones, no hay tirones, y aplicas la fuerza exacta (controlas más exactamente lo que le mandas a los motores). Y arranca el convoy muy despacito, sin patinar las ruedas, y muy suave.

 

El motor electrico, esta formado principalmente por dos partes, una fija y otra movil. La fija no tenemos dudas, esta anclada al soporte/coche. La movil está ligada a la transmision y por ende a las ruedas, luego, giran solidarias. Es completamente imposible que en una fase de frenado el motor electrico gire opuestamente a las ruedas. En fase de frenado se genera un campo que ofrece resistencia al giro, y por tanto hace ese efecto retención/frenada.

Como va a necesitar 1.5kw para ir a 120? 2cv de potencia para mover 1500kg mas carga a 120km/h. Te das cuenta de lo que estas diciendo?

 

Bueno siguiendo el offtopic, la principal razón por las que se siguen usando locomotoras diésel en muchas líneas es por el coste de electrificar y mantener dicha línea. Siguiendo el caso de EEUU un convoy de mercancías con varios cientos de vagones que cruce el país cuesta ponerlo en marcha pero una vez lanzado el consumo es muy bajo y sin embargo el coste de electrificar y mantener funcional dicha línea no compensa el cambio.

En Europa hay varios modelos mixtos que pueden operar en líneas electrificadas y sin electrificar para cubrir líneas cuyo uso no compensa el coste de electrificar.

En este vídeo de ChainBearF1 sobre el MGU-K de los F1 está muy bien explicada como funciona la frenada regenerativa:

Si 1 caballo pudiese correr a 120km/h podría llevar un carro de 500kg a 120km/h (par). Cuanto tarde en hacerlo es otra historia (potencia)

El motor eléctrico del Niro tiene mas par que el térmico.

Dicho de otro modo. Suponiendo que una persona corre cómoda a 20km/h, ¿puede una persona empujar un coche de 1500kg hasta 20km/h? Si, todos lo habremos hecho alguna vez, eso es par. ¿Ahora bien, puede una persona empujar un coche de 1500kg hasta 20km/h en 10s? Eso sería potencia.

 

Buenas, por poner puntos en común, por lo que he visto se pueden dar muchas circunstancias en las que el HSG, junto al motor térmico (que según tengo entendido van juntos) pueden transmitir su fuerza al motor electrico para cargar las baterias:


Según se recoge un pdf encontrado por el foro, se dan estas circunstancias para que HSG pueda cargar la bateria:
Vehículo detenido: El motor eléctrico da potencia al HSG
Vehículo con motor EV: igual que la situación anterior
Vehículo con motor termico: supongo que cuando se tiene energía sobrante esta pasa al HSG
Vehículo frenando/deceleración: parece que HSG manda potencia extra a la batería


Y aunque nos parezca que no es suficientemente efectivo también he localizado unos artículos que hablan del tipo de motor que llevamos:
IPMSM (Interior Permanent Magnet Synchronous Motor) a partir de la pagina 132

Espero que sirva de ayuda y entendimiento!!

 

Yo pondría más de una de estas afirmaciones en "cuarentena" (vamos, todas ellas) pues creo que confunden qué hace y para que sirve el HSG... o al menos esto no cuadra para nada con lo que hemos venido hablando hasta ahora

Si no recuerdo mal, un par de post más arriba acordamos que el HSG se encargaba de 2 tareas:
* Carga la batería de 12v -cosa que hace siempre que el motor de combustión esté arrancado- pero nunca la batería de alta tensión (ni siquiera tiene cables apropiados para eso -esto se puede comprobar sin más que abrir el capó y ojearlo a simple vista-)
* Arranca el motor de combustión "tirando" de él mediante la correa ancha que se ve a la izquierda del motor (y no de la cadena de distribución como erróneamente también se dijo por aquí)

 

Acojonao me tenéis con tanto dato estoy por venderlo y comprarme una bici eléctrica, yo ya no se como funciona el jodido coche, bueno seguir con el debate que esta muy interesante.
Saludos.

 

El sistema de recarga de la batería no funciona como los describes. Como tu bien dices las curvas de par de un motor están obtenidas de los motores a plena carga, es decir para que no entendamos, con el acelerador pisado a fondo, como tu bien dices en la vida real no se va con el pedal pisado a fondo constantemente, pero, por ejemplo si un vehículo necesita 40 cv de potencia en las ruedas para mantener 100 km/h tu mediante el pedal del acelerado le exige que el motor te de en las ruedas esos 40 cv, ni mas ni menos, si te da mas el coche aceleraría y se te da menos se frenaría, en ese momento el motor inyecta la cantidad de gasolina necesaria en el cilindro para conseguir esos 40 cv en las ruedas, es verdad que para conseguir esa potencia se debe de inyectar en el cilindro casi tres veces mas de gasolina de la necesaria porque se desecha mas del 60% de la energía de la gasolina en forma de calor, el cual pasa al sistema de refrigeración y de ahí a la atmósfera (eso pasa tanto en un coche híbrido como que un coche convencional), si se aprovechara este calor entonces seria el coche mucho mas eficiente, a esta estrategia de aprovechamiento se le llama congeneración, pero de momento en los vehículos ya sean híbridos o convencionales solo se aprovecha una mínima parte de dicho calor para la calefacción. El problema es que el motor eléctrico que carga la batería no usa dicho calor para cargarlas, el motor esta acoplado al motor térmico y este es el que debe de tirar de el, y al hacer eso ofrece una resistencia al propio motor de combustión, debido a dicha resistencia si antes, sin cargar batería necesitaba 40 cv para ir a 100 km/h ahora necesitaras 50 cv y esos 10 caballos adicionales los obtiene inyectando mas gasolina a los cilindros (esto es por lo mismo que al poner el aire acondicionado el consumo aumenta) y lo malo es que de esos 10 cv de cargas que el motor eléctrico es capaz de proporcionar debes de introducir la equivalencia a 16 cv en gasolina debido a las perdidas térmicas mencionadas. por tanto por cada 10 cv que tienes de carga tiras en forma de calor 6 cv, como puedes ver esto no es nada rentable, mejor no cargar batería mediante el motor térmico ya que derrocharías esos 6 cv (hablo en cv para entendernos, aunque habria que hablar en unidad de energía).
Aunque no te lo creas, un coche con motor de combustión en el momento que se levanta el pie del acelerador y lleva una marcha engranada lo inyectores dejan de inyectar gasoil o gasolina a los cilindros (a no se que por ejemplo se este llevando a cabo por ejemplo la regeneración del filtro de partículas), el motor se mantiene en marcha debido a la inercia del coche, es decir no se esta inyectando gasolina pero las ruedas arrastran a los pistones del motor y lo mantiene dentro del rango de RPM de funcionamiento del motor, otra cosa es que se ponga punto muerto o se pise el pedal del embregue, en ese caso el motor se desacopla de las ruedas y estas ya no puede arrastrar de los pistones del motor y por tanto se debe de empezar a inyectar combustible en los cilindros para mantenerlos en funcionamiento. Esto no es nuevo, desde que salio la inyección y sobre todo la inyección secuencial funciona así, así que imagínate los años.

 

Vale, creo que empezamos a entendernos...

No obstante, cuándo tienen éste método para recargar batería es por que es lo mejor que se les ha ocurrido, y no creo que hagan cosas a la ligera en su primer modelo en masa híbrido