De nuevo aparece en esta serie de pruebas un híbrido: el cuarto de este año, después de Infiniti, Yaris y Jetta. Y en este caso, con la tecnología que personalmente me parece la más adecuada para este tipo de vehículos, mientras no se descubra alguna batería que revolucione de verdad el panorama: el híbrido “plug-in”, o conectable a la red. Claro que incluso entre los “plug-in” hay categorías; y con éste, en el blog ya hemos probado los dos tipos más destacados: el Opel Ampera (o Chevrolet Volt, en su caso) y este Prius III Plug-In. En el primer caso (Opel), se prioriza disponer de suficiente autonomía eléctrica para un desplazamiento diario de 50 a 80 km (con suerte y mucha parsimonia para conseguir esta última distancia); en el caso de Toyota, se prefiere una autonomía más restringida (25 km a 85 km/h de crucero), a cambio de un peso mucho menor del paquete de baterías.
Plug-In, y no del simple Prius
En función del tipo de utilización cotidiana, de la posibilidad de recargar con tarifas favorables durante las horas de trabajo, y de poder hacerlo de noche en el garaje de casa, a unos les convendrá más un tipo u otro. Y también hay que tener en cuenta la proporción entre kilometraje de a diario (dando por supuesto unos recorridos urbanos y metropolitanos, lo cual no siempre es el caso) y el kilometraje de carretera en recorridos largos, durante los fines de semana, en vacaciones, o por frecuentes viajes de trabajo. Es cuestión de ponerse a echar números con el consumo en carretera (gasolina con apoyo híbrido) y con la factura eléctrica, jugando con las tarifas en horas “pico” y “valle”. Por supuesto, no esperarán que estos cálculos se los vaya a ofrecer en este blog: ése es el entretenido problema de cada cual. Pero aquí sí podrán disponer de unos consumos en carretera en un viaje “serio”, y comparables entre sí. Los cálculos con vatios, amperios, voltios, faradios y culombios no son nuestro objetivo.
Dicho lo cual, y dando por supuesto que el Prius III simplemente híbrido es ya bastante conocido (su prueba se publicó en Noviembre de 2010, y la de su “alter ego” el anterior Auris HSD en Diciembre del mismo año), considero que lo más apropiado es comenzar por identificar las diferencias entre las versiones normal y Plug-In del Prius III híbrido. Pues bien, toda la parte que pudiéramos considerar de impulsión (mecánica o eléctrica) es exactamente la misma: el motor térmico 1.8 de ciclo Atkinson y 98 CV, el motor eléctrico de tracción, y el motor/generador/arrancador, son los mismos. Y por lo tanto, las prestaciones máximas también lo son. Así pues, la diferencia fundamental estriba en dos aspectos: el paquete de baterías, y la posibilidad de su recarga exterior.
de ser de aleación pulida
Las baterías son ahora de ion-litio, en vez de las de níquel-hidruro que se siguen utilizando en los híbridos normales, tanto Prius como Auris HSD. El tamaño del paquete es prácticamente idéntico en un caso y otro (el maletero pierde dos insignificantes litros de capacidad, según datos oficiales), pero el peso es superior: 38 kilos más que las de níquel. Y luego hay otros 17 kilos más que no se sabe muy bien de dónde salen, pero el caso es que el Plug-In pesa en total 55 kilos más que el híbrido normal. Pero su batería no sólo es recargable a la red, sino que también tiene bastante mayor capacidad de almacenar energía, y también rapidez para recargarse y devolverla; claro que esto está limitado por la potencia del motor de tracción, que en ningún caso empuja más que con la otra batería. Pero sí durante más tiempo, y la recarga es más rápida, para estar en condiciones de volver a impulsar en un lapso de tiempo mucho más corto.
La recarga total de esta batería completamente descargada debería tomar unas tres horas; pero en la práctica basta con hora y media, puesto que el funcionamiento del sistema procura mantener el nivel de carga en la zona del 40 al 50% en utilización urbana (que es donde más suele aportar), y entre el 60 y el 80% en carretera que no sea muy tortuosa y en conducción enérgica. De modo que, salvo que la cojamos por sorpresa en sus “horas bajas”, la recarga de hora y media es suficiente; y en mi caso lo fue, e incluso tardó un poco menos. Porque la prueba la realicé utilizando la misma “trampa” que para la homologación; sólo que como mi recorrido es de 500 km, el influjo de la trampa se diluye muchísimo. Y la trampa consiste en iniciar la prueba con la mayor cantidad de energía eléctrica acumulada, y terminarla habiendo agotado en lo posible la carga disponible.
el volante puede situarse a gusto del conductor
Pero antes de entrar en el desarrollo de la prueba y en su resultado, vamos a detenernos unos momentos en las cifras de homologación; y aquí sí que la trampa influye, y mucho. Porque arrancando a plena carga, el 70% del ciclo urbano se lo ventila en modo eléctrico, ya que hasta caer a media carga aporta mucho; hasta el punto de que al hacer balance, el consumo combinado sale por un asombroso 2,1 l/100 km, y las emisiones quedan en 49 gramos. Como no me parecía decente publicar esos datos, y puesto que disponemos de los del Prius normal y del Auris HSD, he echado unos cuantos números y, en una utilización arrancando con batería a media carga, las cifras deberían salir en el entorno de 3,5 l/100 km para el extraurbano y 85 gramos en combinado, ya que en el Prius normal tenemos 3,7 l y 89 gramos para dichas mediciones. Y es que, en recorridos cortos, el influjo de una batería capaz de impulsar al coche durante más de 20 kilómetros es determinante. Lo que ocurre es que la comparación con los coches clásicos es injusta, ya que en el ciclo sólo se mide consumo de gasolina y emisión de gases, y no el coste de la energía eléctrica (ni lo que contaminen eventualmente las centrales en las que se genera dicha energía).
voluminoso pack de baterías atrás:mejor reparto de pesos, pero mayor momento
polar de inercia, si bien controlado por la larga batalla
Al margen de la capacidad de recarga en la red, la mayor potencia y velocidad de recarga en marcha del sistema eléctrico, gracias a la batería de ion-litio, modifica incluso el teclado de mando. Ya no hay una tecla para un funcionamiento “power” o “sport”, sino el modo “Eco” (controla la ley de funcionamiento del pedal de acelerador) y dos para controlar la marcha híbrida: un eléctrico puro “EV City” para ir en tracción eléctrica total, pero a velocidades razonable (no limitada a 40/50 km/h como ocurre en tal caso en los Prius /Auris), y el híbrido “EV/HV” para ir alternando automáticamente la tracción eléctrica, térmica o ambas combinadas. La velocidad y amperaje de recarga permiten comprobar, cuando se observa el pictograma de la pantalla, que los cambios entre carga, recarga e impulsión con uno u otro tipo de motor se realizan a una velocidad superior a la que se aprecia en los modelos con baterías de níquel. Y vamos ya con la ficha técnica resumida:
| Toyota Prius III Plug-in:Motor térmico: 1.798 cc; 98 CV a 5.200 rpm; 14,5 m.kg a 4.000 rpm. Motor eléctrico: 82 CV a 13.000 rpm; 21,1 mkg a 0 rpm. Potencia máxima conjunta: 136 CV.
Transmisión: Variador continuo de tipo epicicloidal, con 18,9 a 48,4 km/h a 1.000 rpm del motor térmico, en tracción. Neumáticos: 195/65-15 (Michelin Energy Saver+). Cotas: (longitud/anchura/altura): 4,48/1,75/1,49 metros. Peso (sin conductor, con depósito lleno): 1.450 kg. Velocidad máxima: 180 km/h. Consumo extra-urbano: 3,5 l/100 km. Emisión ponderada de CO2: 85 g/km. |
En esta ficha, y respecto al Prius III normal, no hay más diferencia aparente que el peso algo mayor, y las cifras de homologación algo más bajas. Pero todas las diferencias de funcionamiento antes explicadas escapan de lo que puede ponerse en una ficha técnica, incluso aunque fuese más completa, salvo entrando en temas eléctricos más intrincados. Como otras diferencias con el Prius III normal, podemos señalar unos retoques en el diseño del frontal, pequeños detalles de acabado y unos tonos azulados en los grupos ópticos delanteros, amén de la toma de corriente en la aleta trasera izquierda. Pero lo de mayor interés es que las llantas de 15”, que nuestra unidad de pruebas llevaba, son de aleación barnizadas en negro brillante (algunos taxis las llevan así), con unos tapacubos de plástico que prácticamente las recubren y se encargan de mejorar la aerodinámica.
Por otra parte, y a base de escarbar en Internet, por fin he podido enterarme (y ahora se lo cuento a Vds) de cómo es la dichosa transmisión automática de variación continua epicicloidal; porque en textos de la propia Toyota no hay forma de enterarse, salvo que responde a la misteriosa sigla PSD (Power Split Device). Pero en Norteamérica, donde el Prius se vende en cantidades muy respetables, sí tienen algunos foros donde se puede encontrar dicho funcionamiento. La clave es que se trata de un único tren epicicloidal, con sus tres componentes: corona externa con dentado interior (conectada al piñón de ataque del diferencial y por lo tanto, en relación directa con la velocidad del coche), corona a la que a su vez se conecta el motor eléctrico de tracción (y eventual generador) mediante una oportuna reducción fija (o sea que éste también va en relación directa con la velocidad del coche); planeta interior de dentado exterior, conectado al generador, motor de tracción auxiliar y motor de arranque (todo en uno); y tren de satélites entre corona y planeta, tren al que se conecta el motor térmico. La gran diferencia entre este sistema planetario o epicicloidal y uno de los habituales en una caja automática clásica, es que ninguno de los tres componentes está eventualmente frenado por un embrague multidisco o freno de cinta; todos giran libres y simultáneamente, e incluso el generador lo puede hacer en ambos sentidos, según que cargue las baterías o ayude a la impulsión del coche.
localización (delantera izquierda) es de un pre-serie y trapezoidal, no redonda.
Para evitar confusiones con la de gasolina, la trampilla lleva el icono de un enchufe
El software que regula todo eso debe ser algo enloquecedor, pero la verdad es que funciona como un reloj suizo (no de los cuco, precisamente), y resumiendo mucho, la corona exterior puede llegar a 6.600 rpm, cuando el coche alcanza su punta de 180 km/h, ya que el desarrollo para el motor eléctrico de tracción es de 27,2 km/h. Pero para el motor térmico ya no es lo mismo, puesto que depende de que el generador gire más rápido o más lento, al estar los tres elementos interconectados entre sí; salvo en aceleraciones brutales, a dicho motor térmico no se le permite pasar de 4.500 rpm, por lo que no llega a dar sus 98 CV de potencia máxima. Como la arrancada desde parado se realiza siempre de forma eléctrica, cuando el motor térmico entra en acción lo hace ya con un desarrollo de 18,9 km/h, que se estira hasta 48,4 km/h cuando va empujando de forma continua a crucero elevado; aunque puede alargarse más en cuesta abajo, cuando se requiere menos potencia para ir rápido. Y esta es una de las causas de que la potencia conjunta no pase nunca de 136 CV. En cuanto al generador/motor, oscila entre 6.500 y -6.500 rpm, según que trabaje en un sentido u otro.
(atrás, a la derecha) es la definitiva
Todo se regula en función de lo que se abra la mariposa de admisión del motor térmico, y de la carga (en un sentido u otro) que se le exija al generador. Lo cual explica la inutilidad de disponer de cuentarrevoluciones para el motor térmico, ya que sus subidas y bajadas de régimen no tienen nada que ver con la velocidad del coche; es como en un variador continuo, pero con la interferencia añadida de que hay otros dos motores, eléctricos ambos, que colaboran bien a la impulsión del coche o a la recarga de la batería. Un bonito rompecabezas del que más vale aceptar su excelente rendimiento (como el piñonaje es de funcionamiento coaxial tiene un mínimo de rozamientos), sin empeñarse en verificar su actuación puntual.
A partir de ahí, ¿cómo realizamos la prueba? Habida cuenta de que el programa “Eco” no tiene en este caso mayor influencia que en la ley interpuesta entre pedal de acelerador y mariposa de gases, no se utilizó, sino que se viajó básicamente en el programa normal “HV/EV”, con dos excepciones; o mejor una sola. Y es que las travesías de los pueblos las realizamos en “EV City” ya que, en carretera, el nivel de la batería tiende a mantenerse muy alto, y de este modo obligamos al sistema híbrido a dar un mayor rendimiento; y luego en carretera y en sucesivas retenciones, volvía a recargar de nuevo hasta el 80 o 90%.
La otra excepción en realidad no tiene que ver con el programa elegido, sino con el control de crucero que, como en muchos otros casos, es demasiado brutal. Si se va en cuesta abajo y el coche recupera con facilidad, se le puede dar al botón de “Resume” para recupera el crucero elegido; pero como estemos bastante bajos, en velocidad, respecto a dicho crucero, o aunque estemos cerca pero haya algo de cuesta arriba, el motor térmico se dispara de vueltas para recuperar cuanto antes la velocidad elegida. Por ello, lo que hacíamos era reacelerar a pedal de una forma razonable hasta llegar a 5 km/h por debajo del crucero, y entonces darle a la tecla, con lo que se evitaba que el motor se disparase. Y también utilizamos el “EV City” en un par de bajadas largas, que no requieren más que muy suaves aceleraciones, y en un par de zonas de curvas muy seguidas donde nunca se sobrepasan los 80 km/h; de este modo, le sacamos más partido a la capacidad de las baterías de ion-litio. Esto en el Prius normal y el Auris HSD no se puede hacer, porque en sobrepasando los 50 de aguja, el modo eléctrico puro se desconecta.
Por supuesto, la utilización de la posición “B” (brake, o freno) de la palanquita de mando se utilizó con profusión, para maximizar la recarga eléctrica al aumentar el régimen de giro de motor térmico y generador, y ayudando con una suave presión sobre el pedal de freno en caso necesario, para así elevar el voltaje de recarga, pero sin apenas frenar con los discos. Es lo poco que se puede hacer para entretenerse en una conducción automática que, por lo demás, es tremendamente relajada, pero que se puede animar con esta utilización de la palanquita; si bien hay que acordarse de volver a pasar a “D” en cuanto se ha acabado la frenada, pues de lo contrario el motor térmico sigue funcionando demasiado acelerado. Esto último no interesaría más que en el caso de una conducción muy prestacional en zonas muy tortuosas, para disponer de máxima aceleración y regeneración de batería entre curva y curva.
detalle que distingue al Plug-In del Prius normal
Y aquí entra el párrafo (más bien párrafos) que prometí en los comentarios a la prueba del Jetta Hybrid, motivado por el enviado por “Clinteastwood”. En él se decía que es más eficaz simplemente frenar en “D”, sin utilizar “B”; y como referencia daba un link a Wikibooks, donde había una larga lista de “trucos” para optimizar al máximo la conducción de un Prius. Así que vamos con ello:
Lo primero que me mosquea en dichas recomendaciones es la advertencia inicial de que dichos trucos se pueden aplicar con “little or no change in elapsed time”. El truco de esta frase sobre trucos está en el “little”, donde ya se curan en salud; también en mi circuito de pruebas hay “poca” diferencia (en un recorrido de cuatro horas y media) entre hacerlo a ritmo “económico” o “interesante”, y el consumo sale apreciablemente más alto en este último. Más de una vez he escrito, aquí y en otros medios, que una de las cosas que me indigna de los divulgadores de la “conducción económica” para el usuario medio, es que digan que se puede conducir gastando menos, y sin perder tiempo ni seguridad. No es cierto, mientras el conductor siga siendo exactamente el mismo; ahora bien, si le damos un cursillo y le hacemos mejor conductor, la cosa cambia. Pero a igualdad de conductor, la conducción económica es algo más lenta y algo menos segura que la que dicho conductor aplicaría de no ir preocupado por el consumo.
níquel-hidruro, pero es algo más pesado
Así que vamos a plantearnos el asunto con seriedad: nos aproximamos a una curva para la que, incluso a distancia, ya advertimos que vamos demasiado rápidos; si la exigencia de pérdida de velocidad es tan ligera que bastaría con levantar el pie durante unos segundos yendo en D, entonces ya no ha lugar a comparaciones. Así que en algún momento, o más exactamente a una cierta distancia del inicio del trazado de la curva, tenemos que empezar a reducir la marcha del coche, o nos tragamos la curva. Vayamos a utilizar D o B, supongamos que estamos llegando a 90 km/h, y la curva hay que tomarla a 50; y en ambos casos, si iniciamos las maniobras de frenado en el mismo punto, para embocar la curva a 50 km/h, la deceleración media habrá sido la misma, y el tiempo invertido en esa fase transitoria habrá sido el mismo. De haber diferencias, serían algunas décimas de segundo (como mucho), según que por un método u otro la deceleración más fuerte se realice al principio, en el centro o al final del tramo. Otra cosa sería si, con el plan “D”, levantásemos el pie desde más lejos; pero entonces sí que estaríamos perdiendo tiempo, y sería “trampa”.
Dos consideraciones previas: las pérdidas por bombeo en el motor térmico (lo que vulgarmente llamamos retención) se deben a que comprimimos aire (sin gasolina), éste se calienta, cede parte del calor a la culata y las paredes de los cilindros y luego se expande pero ya con menos fuerza, empujando al pistón menos de lo que a éste la ha costado al comprimirlo. O sea, que perdemos energía, que se va en calor, y esta energía es la retención que conseguimos; fenómeno difícil de cuantificar, pero ahí está. Y la recarga eléctrica de la batería tampoco tiene un rendimiento del 100%, puesto que en el proceso de generación, transformación, transporte y carga de la batería, se genera calor y se disipa energía. Aquí ya sería más fácil cuantificar la pérdida, pero tampoco importa para lo que voy a argumentar.
Porque la mejor forma de efectuar la comparación entre D y B (a igual tiempo y distancia de frenada, no lo olvidemos) es mediante el balance de energía desde donde dejamos de ir a 90 km/h hasta donde entramos a 50 km/h. Las formas de disipar la diferencia de energía cinética entre un momento y otro son: retención del motor y transmisión mecánica, resistencia del aire, resistencia a la rodadura, rozamiento en los frenos de disco (mucho o poco, según el caso), y regeneración eléctrica (incluidas las pérdidas que no llegan a entrar en la batería). La frenada aerodinámica y por rodadura es la misma en ambos casos; luego tenemos que hacer el balance entre lo que frenamos por retención del motor, frenos y regeneración eléctrica total (aunque no toda vaya a la batería). Pero, en ambos casos, la suma de estos tres factores seguirá siendo la misma.
y los pedales controlan el manejo de la energía
Si usamos sólo D, el motor térmico gira lo más lento posible, y con él, el generador eléctrico; este último, aunque al tocar el pedal del freno se aumente el voltaje, sigue teniendo un amperaje proporcional al régimen al que funciona; y el resto corresponde a los discos, disipando el calor en la atmósfera. Por el contrario, pasando a B, el régimen del motor aumenta, y también el del generador; así pues, tanto la retención térmica como la regeneración eléctrica son superiores. Porque al girar más rápido, aumenta el amperaje en proporción, y al tocar el freno (pero más suave) aumentamos el voltaje como antes; por lo tanto recargamos más vatios. Y como la suma de los tres factores debe ser igual, utilizando B tenemos menos frenada con los discos, más retención y -esto es lo que nos interesa- más regeneración.
Todo ello, tardando el mismo tiempo, única comparación honrada; si empezamos a frenar en el mismo punto y con la misma deceleración media, sale ganador el plan B. De modo que como dije al principio la trampa de los trucos de Wikibooks es lo de “little”, porque lo de “no change in elapsed time” es falso; frenando en D, o se tarda más o bien se regenera menos. Al fin y al cabo, cuando Toyota ha puesto la B de brake, por algo será.
Y con toda esta tecnología y esta táctica de conducción, el resultado ha sido el siguiente:
| Toyota Prius Plug-in: Consumo: 5,59 l/100 km. Promedio: 105,4 km/h. |
Un resultado excepcional: es la primera vez que un coche con motor de gasolina desciende de los 6 l/100 km; pero no por un poco, sino incluso de 5,6. Recordemos que el Prius III normal consumió a razón de 6,16 l/100 en programa Normal, tardando exactamente las mismas 6h 47m que hemos tardado en esta ocasión con el Plug-in, con el mismo calzado de neumáticos b.r.r. Es decir, un ahorro de 0,57 l/100 km, lo que supone un 9%, en un coche que no varía más que en el tipo de batería, y en que ésta sea recargable. Y como otra referencia, el Prius normal, esta vez en programa “Eco”, había consumido del orden de 6,11 l/100 km (lo que demuestra que a pie se puede conseguir lo mismo que con “Eco”); pero tardando nueve minutos más, ya que la conducción también fue un poco más pausada, en parte por el programa, y en parte por acoplarla al concepto “Eco”. Pisando un poco más fuerte, hubiese vuelto a consumir lo mismo, para conseguir un tiempo similar.
del parabrisas se puede regular en altura e intensidad luminosa
El resultado es definitivo; estamos en el consumo de un buen segmento C/D turbodiésel, que no estuviese especialmente optimizado; o que lo estuviese, pero no fuese de los mejores. Esto demuestra que el Prius Plug-in es, mientras no aparezca algo equivalente con motor turbodiésel, el rey de la economía híbrida; y aquí hablamos de conducción en carretera en viaje largo, que en principio no es lo más adecuado para los vehículos híbridos. Pero no olvidemos que se trata de un coche diseñado desde un principio para la economía: tanto su motor térmico como su transmisión son muy especiales, y su carrocería tiene una aerodinámica récord: su Cx es 0,25 y su producto S.Cx 0,55. Y ahora, con la batería recargable de ion-litio, parece haber llegado al tope de su posible eficiencia, salvo futura sorpresa.
Todo esto no sale barato: el precio de este acabado Advance (ya muy completo, por lo que no le veo mucho sentido al Executive, salvo para ricos que se las quieran dar de ecologistas) es 33.250 euros, a los que en la unidad de pruebas se añadían 525 más por una preciosa pintura blanca perlada, y otros 800 por el conjunto de navegador, Bluetooth y Apps. Pero para alguien que ruede un alto kilometraje anual (mixto de carretera y ciudad), y que prefiera la gasolina al gasóleo por toda una serie de razones que muchos comentaristas suelen exponer en este blog, resulta una opción muy a tener en cuenta, máxime teniendo en cuenta que se trata de un 4/5 plazas con un maletero muy decente.
No sé si, en una utilización mayoritariamente urbana, el concepto Ampera/Volt (con recarga eléctrica en horario de tarifa “valle”) pueda resultar más económico; pero en todo caso arrastra el hándicap de 300 kilos suplementarios de peso, y es un 4 plazas, pese a su mayor volumen exterior. Pero para una utilización de coche único, capaz de salir a carretera sin complejos (su prestación es superior a la del Ampera, en cuanto las baterías ya no están a tope), este Prius III Plug-in me parece que, hoy por hoy, supone el máximo de lo que las actuales tecnologías híbridas (aunque se les quiera dar otros nombres) son capaces de ofrecer.
y a la izquierda, no precisa de identificación alguna
P.D.: En relación con diversos comentarios surgidos en relación con la prueba del VW Jetta Hybrid, quisiera insistir en algo que ya he explicado repetidas veces: esta prueba es 100% de carretera/autovía, con un recorrido bastante variado (incluso algo más que el promedio de las vías actuales), y a un ritmo algo más alto que el habitual, si bien con una conducción meticulosa de cara al consumo. Y el hecho de que no haya otra prueba paralela de tráfico urbano y/o metropolitano, es la imposibilidad de repetirla de forma comparable en cuanto a tráfico; la de carretera, dada su longitud, horario y tipo de carretera, sí que permite una más que aceptable comparabilidad, pero no así una de tipo urbano. Sería preciso realizar un ciclo en banco de pruebas, al estilo del de homologación, pero más representativo (a mi modo de ver). Porque, por otra parte, los estilos de conducción difieren todavía más de un usuario a otro en tráfico urbano que en carretera; donde, especialmente en autovía, la casi única diferencia radica en el crucero elegido.