¿Cómo funciona el Toyota Prius híbrido?

Los autos denominados híbridos son los que combinan dos tipos de impulsores, normalmente uno de combustión y otro eléctrico. Hay varios tipos y soluciones, pero el HSD (siglas de Hybrid Sinergy Drive) que Toyota desarrolló para el Prius se destaca.

Los sistemas híbridos se dividen en dos grupos, en Serie y Paralelos, los primeros utilizan el motor de combustión para alimentar las baterías y el eléctrico para mover las ruedas. En los paralelos es el motor de combustión quien lleva el empuje mientras que el eléctrico apoya en determinados momentos como aceleración. En el caso del HSD del Prius, el sistema es combinado Serie/Paralelo, es decir que cada motor puede mover las ruedas por separado, o al mismo tiempo. Además, el motor térmico puede derivar parte de su fuerza a recargar las baterías.

En algunos híbridos, incluyendo el SUV RX 450h de Lexus, se coloca un motor eléctrico (o dos) sobre el eje posterior, consiguiendo así también tracción en las cuatro ruedas. En el caso del Prius, ambos motores están juntos en el frente, por donde descargan la potencia. Esta solución combinada con el uso Serie/Paralelo, demandó un sistema muy inteligente para acoplar a ambos motores y al generador de electricidad (no es el motor eléctrico propiamente dicho).

Mediante un inteligente sistema de embrague planetario y una serie de actuadores controlados electrónicamente se logra que los tres componentes, los dos motores y generador, trabajen en diferentes combinaciones siguiendo las necesidades de aceleración, velocidad constante, recarga y más. Como comentamos anteriormente, esto permite:

- Desviar parte de la potencia del motor naftero a las ruedas y parte al generador

- Que cualquiera de los dos motores se haga cargo completamente de mover las ruedas

- Que ambos impulsores se combinen en diferentes medidas para entregar impulso.

¿Dos motores no deberían gastar más que uno?

Cualquier motor de combustión genera más potencia de la necesaria, que es desperdiciada, pero en el caso del Prius, ese sobrante es aprovechado por el generador para cargar las baterías. Además, cuando soltamos el acelerador o frenamos, esa energía dinámica también es aprovechada para recargar las baterías.

Además de aprovechar energía que de otra manera se desperdiciaría, gracias a su gran torque desde casi 0 rpm, el motor eléctrico se hace cargo de impulsar el auto cuando se pone en movimiento, que es el momento en que un motor térmico gasta más combustible.

Otra ventaja es que, al tener el apoyo del impulsor eléctrico, el motor de combustión no necesita ser tan potente. En el caso de Toyota se escogió uno de ciclo Atkinson, que genera menos potencia específica que uno Otto (el naftero convencional), pero a cambio aprovecha mucho mejor cada gota de combustible y por ello es mucho más eficiente en consumo. Finalmente, la relación de compresión es más alta, lo cual implica una mejor combustión.