Motor

El camino inverso de Horse (Grupo Renault-Geely) y ZF: transformar coches eléctricos en híbridos

Para quienes nadaron sin guardar la ropa, lanzándose a los coches eléctricos puros, la industria comienza a ofrecer soluciones que permitan incorporar a un eléctrico un motor térmico adicional, sin reconcebir enteramente ni el coche, ni sus fábricas.

En momentos de transformación, quizá no es bueno apostar todo a una carta. Pocas marcas de automóviles consiguen sostenerse exclusivamente con motorizaciones eléctricas, con la salvedad de Tesla. Las previsiones de ventas de eléctricos rara vez encajan con la realidad, por lo que resulta difícil repercutir sus costes de desarrollo y el de sus líneas de producción.

Para conseguir una oferta de modelos y motorizaciones más flexible y aprovechar la capacidad de las cadenas existentes, empresas como Horse o ZF han concebido soluciones para transformar diseños de coches eléctricos en los más populares híbridos. Y las han presentado al público durante el salón de Shanghái, prácticamente listas para entrar en producción.

El motor de combustión sigue vivo

Con una capacidad de producción de 3,2 millones de motores térmicos al año, Horse -la subsidiaria del grupo Renault encargada de encontrar negocios a los motores de combustión-,debe desarrollar soluciones allí donde no encaja el eléctrico (del que se encarga Ampere en el grupo Renault). Además de hidrógeno, de los motores para los futuros híbridos, se han encargado de desarrollar un extensor de autonomía ligero. En esencia, un generador eléctrico movido por un pequeño motor térmico para un eléctrico.

Recientemente, Horse, abrió a cualquier fabricante este desarrollo "plug&play", para que pudiera integrar sus motores en un vehículo de plataforma exclusivamente eléctrica y convertirlos en autonomía extendida.

Un motor de cuatro cilindros de Horse, que exclusivamente sirve para generar energía eléctrica
Un motor de cuatro cilindros de Horse, que exclusivamente sirve para generar energía eléctrica

800 km eléctricos con batería pequeña… y gasolina

Aquellos fabricantes con más capacidad de producir eléctricos que clientes, pueden acudir al "parche" de Horse, una solución elástica mientras crece la demanda. Trasladado a cifras, Horse pone como ejemplo que se podría reducir un 50% la cantidad de celdas en la batería -el componente más caro y más pesado del coche eléctrico- hasta ofrecer unos considerables 200 km. Luego, mediante un pequeño motor de gasolina y un generador, se aportaría electricidad para superar los 800 km de autonomía totales. Esta fue la solución anunciada hace un año por Horse y que ahora se ofrece a otras marcas.

El generador de Horse proporcionaría 50 kW (80 kW en caso de vehículos comerciales), movido por el motor de combustión, que funcionaría solo en un rango de regímenes de alta eficiencia, para un gasto de combustible reducido. Como solo sirve para recargar, cuando la batería alcanza la carga suficiente, el motor térmico se apaga. Porque, no hay que olvidarlo, los eléctricos (que se pueden también considerar y llamar híbridos) de autonomía extendida solo se mueven con el motor eléctrico, a diferencia de los híbridos enchufables.

Diseccionado, se ve un motor conocido, optimizado para funcionar a regímenes de máxima eficiencia y mínimo consumo, cuando mueve el generador eléctrico
Diseccionado, se ve un motor conocido, optimizado para funcionar a regímenes de máxima eficiencia y mínimo consumo, cuando mueve el generador eléctrico

Dado que la batería resulta relativamente pequeña, Horse considera que su arquitectura también serviría para implantarse en coches concebidos para el motor de combustión, en su camino hacia la electrificación plena. Y, sobre todo, se ha diseñado para poder implementarse y reaprovechar cualquier arquitectura de automóvil ya existente.

Una solución en busca de un problema

Para algunos, se está reinventado el automóvil, pero con un siglo de retraso. En el proceso, fabricantes como ZF, suministrador que durante años ha sido referente en suspensiones, direcciones y transmisiones, quiere volver a tomar un papel protagonista en la electrificación.

En principio, los coches eléctricos no deberían necesitar caja de cambios. Los hay capaces de girar a más de 20000 revoluciones por minuto, con lo que se cubren los rangos de utilización incluso a velocidades de autopista alemana. Sin embargo, las soluciones (patentadas) de transmisión son complejas y variadas en el caso de los híbridos. Quizá por eso, ZF se ha centrado en híbridos, y más concretamente en los híbridos de autonomía extendida. La explicación puede ser clara: la tracción eléctrica de autonomía extendida hace furor en China.

Los alemanes lo plantean a la manera de ZF, sin miedo a la complejidad que pueda desviarlos del objetivo. Ofrecerán a los fabricantes una línea de extensores de autonomía tanto para 400 como para 800 voltios, un conjunto que incluirá el inversor, la transmisión planetaria, un diferencial, un embrague y el software. Lo llaman Electric Range Extender Plus (eRE+) y el plus lo pone ese embrague. Con él, el generador eléctrico puede también servir para impulsar las ruedas, complementando al motor eléctrico principal.

Mismo fin, desde distintos orígenes en esta integración 4 en 1. Si Horse se concentraba en aplicar su motor Renault, ZF pone el alma en su campo, la transmisión. Ambos integran -fuerza obliga- el motor eléctrico para llamarse híbrido
Mismo fin, desde distintos orígenes en esta integración 4 en 1. Si Horse se concentraba en aplicar su motor Renault, ZF pone el alma en su campo, la transmisión. Ambos integran -fuerza obliga- el motor eléctrico para llamarse híbrido

De este modo, lo que presentan a los fabricantes es una tracción total mucho más económica y compacta. Antes, ya ofrecían un módulo convencional de autonomía extendida para implantar en el eje trasero (donde se colocan la mayoría de los motores de los coches eléctricos). Allí encajaría también el pequeño motor de combustión y el generador. En el caso del recién presentado eRE+, se invierten las tornas, y el conjunto de motor de combustión y extensor de autonomía se ajusta mejor al tren delantero (el motor principal eléctrico sigue detrás).

El eRE+ Puede ofrecer entre 70 y 150 kW adicionales de potencia eléctrica, que se sumarían al motor principal trasero eléctrico. Esto lo hace adecuado para motorizaciones potentes, bien por encima de los 220 kW, que justificarían el desembolso de un sistema más complejo de lo habitual.

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