Ya sabía que los coches eléctricos no hacían mucho ruido. El motor suena y se oye cuando el coche circula a baja velocidad. Pero, ¿la pila de combustible, la pila de hidrógeno, hace ruido o no hace ruido?
En la pila de combustible el hidrógeno almacenado en el coche y el oxígeno del aire reaccionan y se convierten en agua (que se expulsa a la atmósfera en forma de vapor) y electricidad.
La pila de combustible arranca, se pone en marcha. No funciona de forma instantánea cuando se requiere que produzca electricidad. Tras las detenciones en los semáforos, durante los primeros momentos del movimiento, por ejemplo, el coche se mueve por la energía eléctrica proporcionada por la batería de iones de litio. En las detenciones, la pila de hidrógeno no produce electricidad, porque no hay forma de consumirla. Se ve en el gráfico de la foto superior. En un semáforo, en una detención, en un atasco, el consumo es nulo. Si la detención fuera larga y la pila no se parara, la batería llegaría a su límite de capacidad. Por tanto, la pila se para. Posteriormente, no arranca de forma instantánea.
En la imagen superior, a la derecha del todo está la pila de combustible. Parada. En el centro, con una carga del 55%, la batería de acumuladores de iones de litio y a la izquierda el motor eléctrico. En el video que muestro más tarde, se aprecian los diferentes flujos de electricidad entre los diferentes elementos
Es un proceso muy similar al de un coche híbrido que puede circular exclusivamente con energía eléctrica, como el Toyota Prius que probamos durante 160.000 kilómetros en esta casa. La diferencia fundamental entre un híbrido con motor de combustión interna y un híbrido con pila de combustible es que la transición pasa completamente desapercibida para los ocupantes. La pila de combustible no hace ningún tipo de ruido y el conductor es incapaz de saber si está funcionando o no.
Pongo el ejemplo del Toyota Prius porque ambos coches tienen similitudes. La principal es el empleo en el Mercedes Clase B F-CELL de la pequeña batería de iones de litio, que sirve para gestionar de forma óptima el flujo de electricidad. Esta batería suministra la electricidad al motor en los momentos iniciales del movimiento, pero también la suministra cuando se acelera poco. Durante el recorrido que realizamos con el coche, estuve pendiente del indicador de carga de la batería y en todo momento se movió entre el 45 y el 65 por ciento de carga. En las retenciones y frenadas, el motor eléctrico invierte su funcionamiento y genera electricidad para recargar la batería.
En el siguiente video están grabadas diferentes fases de funcionamiento. Como no hay sonido alguno, los indicadores son imprescindibles para entender lo que sucede en cada momento. En un motor de combustión interna, en cambio, el sonido del motor da mucha información.
[youtube https://www.youtube.com/watch?v=SPpHoGiGhRo?hd=1]
Cuando se solicita mucha potencia al motor, la batería complementa el suministro de energía que proporciona la pila de combustible durante el tiempo que su carga lo permite. La pila de combustible genera intensidad suficiente de electricidad para que el motor del Mercedes Benz F-Cell alcance una potencia en utilización constante de 95 caballos. Sin embargo, el motor puede llegar a 136 CV durante todo el tiempo que la batería, que tiene una capacidad de 1,4 kWh, sea capaz de suministrar energía. Cuando se acaba el hidrógeno, si la batería está completamente cargada, tiene capacidad para hacer circular el coche entre dos y cuatro kilómetros.
A baja velocidad se oye con claridad el zumbido del motor eléctrico. En cuanto se superan los 60 km/h deja de oírse el motor que queda apagado por el ruido de rodadura primero y también por los aerodinámicos cuando aumenta ligeramente la velocidad. La entrega de potencia es lineal, fácil de modular por el conductor.
Las dos siguientes imágenes muestran el consumo medio durante un recorrido de 299 kilómetros y la cantidad de combustible sobrante. Con 240 gramos de combustible, de mantener el promedio de consumo, nos quedaba para poco más de 20 kilómetros. Lo tenían bien medido.
Consumo y velocidad media
Autonomía restante
Javier, en el vídeo cuando supuestamente acelera a fondo durante unos segundos la aguja del velocímetro sube, aproximadamente, 0 km/h. Pasados unos segundos sube algo, pero lentamente, no lo que se espera de 136cv. Dando por hecho que los primeros segundos usted no estaba acelerando, ¿le dio la sensación de que las prestaciones eran las correspondientes a la potencia? Si fuese un coche con motor térmico la sensación que transmite es la de ir en una marcha «muy larga» (la octava, o algo así, por exagerar).
Conduzco a veces un B200 de 140cv y el señorito en quinta a 100km/h acelera que da gusto, parece diesel del par que tiene, rarísimo es tener que reducir a cuarta para ninguna maniobra… A lo mejor es un efecto óptico de ver un vídeo solo del cuadro, sin contexto de la carretera o ruido, quizá la aguja responde como corresponde… a lo mejor es el sueño. O a lo mejor ese coche no corre.
Gracias por la entrada Javier, esperamos ansiosos el resto de tus apreciaciones del modelo.
Comparado con mi B180cdi, que digamos que no tiene entre sus virtudes el silencio de marcha, fundamentalmente al ralentí (siendo justos en marcha no suena tanto) es una delicia la ausencia de ruidos.
Mi duda con este tipo de tecnología coincide con las puntualizaciones que hacía el usuario «emprendeitor» en una de las entradas anteriores en este blog sobre el clase B de Hidrógeno, es decir, las ventajas reales sobre la tecnología 100% basada en baterías (o incluso los híbridos de autonomía extendida), no en la foto actual de la tecnología de las baterías, si no a medio plazo. Es reseñable que para el clase A que ya «comercializan» hayan optado por una tecnología 100% de baterías.
Sea como fuere será interesante conocer los planes en relación a motores eléctricos de la marca de la estrella a medio plazo.
Yo estoy deseando probar uno 🙂
Hidrógeno o baterías, pero siempre hacia la motorización eléctrica.
Estamos viviendo el inicio del ocaso de los motores térmicos en el automóvil.
(se seguirán usando para otras aplicaciones: barcos, camiones, maquinaria agrícola y de obra civil… pero en el automóvil, poco a poco, veremos como va pasando a ser una tecnología residual).
Perdón, en esta entrada había un video y ha desaparecido. Voy a volver a integrarlo. Lo aviso aquí por si alguno de ustedes se lo ha perdido y quiere verlo. (¿Gremlins ?)
Lo de señalización de obras en la carretera le ha quedado muy bien. Es usted un cachondo. 🙂
Hay algo que no entiendo, o es que no he prestado la debida atención a lo que se explica en el texto.
En el vídeo, hay un momento en el que se pisa el acelerador a fondo, sin embargo, apenas se aprecia cambio en la velocidad, ¿cómo se explica este comportamiento?.
@6.- Se explica con la siguiente frase: «Tronko, el buga no tira».
JM
@6 Fer, eso dicía yo en el @1. Y el Boss se escaquea, claro, como JotaEme ya participó ahora no va a aparecer…
@7 JotaEme, de primeras leí «Troko, el buga no tira» e imaginé al pobre Trokochuchi con el Ibiza TDi vitaminado con el caudalímetro reventado llevándose las manos a la cabeza en la desesperación. Así de perversa es mi consciencia.
Que no me escaqueo, que estoy de viaje.
Mi opinión es que pretenden obtener conclusiones sobre la capacidad de aceleración con muy pocos datos. No les voy a dejar ser probadores de km77 🙂
En el primer movimiento de la aguja, hasta cuando se sitúa a las 9 en el reloj, no acelero a fondo. Es una pequeña presión sobre el pedal para adaptaría a las condiciones del tráfico. Si se fijan, la velocidad baja mientras se incrementa la potencia. Probablemente fuera un repecho (no lo recuerdo) y si se fijan, durante unos instantes la aguja se queda prácticamente quieta.
Empiezo a acelerar a fondo a partir de ese momento, pero no recuerdo si era en subida o en bajada o en llano, por lo que no se puede obtener ninguna conclusión sobre la capacidad de aclaración del coche. Ni buena ni mala.
Dedicamos muchísimo tiempo y esfuerzo en medir las prestaciones de los coches. Tendría guasa que pudieran obtenerse conclusiones con tanta facilidad.
Hay más factores a tener en cuenta. Yo pretendía mostrarles el movimiento de la aguja y el «no cambio de sonido», no la capacidad de aceleración, con tres personas en el coche, equipajes y sin fijarme si era subida o bajada.
Entre otras cosas porque el límite de velocidad era de 110 km/h y no iba a sobrepasarlo con tantos coches de la organización alrededor. Por este motivo, mi presión sobre el acelerador duró muy poco. En cualquier coche, manual o automático pegan un pisotón rápido al acelerador y levantan y la velocidad no cambia mucho en los primeros instantes. En un automático tarda lo que sea en reducir y en un manual, en marcha larga, no es capaz de
Por último, el coche tiene kick-down. Su potencia son 136 CV si se pisa con kick-down incluido y de 95 CV sin kick-down. (en el kick-down la pila de combustible y la batería entregan la máxima intensidad de corriente de la que son capaces para que el motor alcance la máxima potencia.
Pues bien, mi aceleración a fondo fue sin kick-down. Si se fijan la aguja no llega al 100% de potencia.
Dicho esto, yo no estoy diciendo que el coche corra mucho ni poco. Sólo digo que es imposible obtener conclusiones de este video. No era el tipo de prueba en el que pudiera medir si el coche aceleraba mucho o poco para su potencia.
Sin embargo, les agradezco que hayan planteado la cuestión de las prestaciones porque hay unacosa que no había pensado y quese me ha ocurrido al contestarles. ¿Cuánto tiempo tarda la pila de combustible en alcanzar su máxima capacidad de generar electricidad? ¿Fracciones de segundo, varios segundos? Si la pila de combustible no tiene una respuesta máxima inmediata, significa que durante ese tiempo de respuesta no puede alcanzar la potencia máxima.
Si fuera así, que no lo sé, podría tener un retardo de respuesta al acelerar a fondo, como si se tratara de un motor turbo lento. Lo añadiré a las muchas preguntas que tengo y que intento que me contesten.
Gracias por hacerme pensar.
¿Cuánto himno tarda la pila de combustible en alcanzar su máxima capacidad de generar electricidad?
A su pregunta, yo creo que tarda lo que dure un himno corto. Le remito aquí ( http://www.national-anthems.net/ ) para encontrar un himno que le encaje, yo miraría los himnos de países pequeños, que duran menos por lógica. Si el himno representa a la población de un país, el de Andorra tiene que durar lo que un hielo en una Coca Cola de verano.
Croq.
Oiga, quiero comprar una cocacola de verano de esas que menta usted. ¿Donde la encuentro? ¿Y de invierno hay también?
@11.- Es usted un jeta, pidiéndole una Cocacola de gañote a la señora Croqueta. No. Pausté no. Se la paga usted, aprovechao, tacaño, agarrao.
JM
Ya lo dijo el cásico…
Lo que duran dos peces de hielo en un güiski on the rocks.
La cuestión importante de este sistema no es cuánta potencia da el motor o cómo acelera el coche.
La cuestión es: cómo se carga de combustible (hidrógeno), cuánto cuesta, qué coste por km se obtiene, de dónde se obtiene el hidrógeno, a qué coste (económico, medioambiental, político y cualquier otro), qué presupone en un coche llevar un depósito de hidrógeno, dónde se podrá repostar, con qué medidas de seguridad, qué presupone para el medio ambiente varios millones de coches emitiendo vapor de agua (*), etc
Esas son las cosas importantes a saber. Que los motores eléctricos los hay de muchas potencias y muchas aceleraciones es, de puro obvio, casi tonto.
Hasta luego.
P.D.: Sí, sí, también antes era inocuo y natural el CO2 y miren ahora, miren.
Gracias Croquetas. He corregido al corrector.
Este cochecito no deja de ser un hibrido de autonomia extendida. Llevar a cuestas un generador electrico que es lo que viene a ser la pila de hidrogeno, una tonelada de baterias y los motores que mueven al vehiculo.
Para ese recado no hacian falta tantas alforjas. Que Mercedes sustituya la carisima pila de hidrogeno por un motorcito de explosion trabajando permanentemente en el punto mas favorable. Con los 40 KW del motor de un panda sobran.
Sin montar ningun cristo.
Los 1.11 kg/100 km a que presión lo calculan y en defecto volumen. ¿Que tipo de caudalímetros usan?
Sobre la capcidad de respuesta de la celula de combustible la bateria hace condensador, para el lapso en que la celula de combustible puede dar el máximo de capacidad. Tanto los electrico puros como los de hidrogeno necesitan un convertidor de frequencia. El lapso de acceleración se tendria de ver en uso a ver como reacciona la pila de combustible.
¿Por cierto la transmisión del motor electrico es directa o lleva algún tipo de cambio automático? ¿Número de pares de polos del motor electrico? ¿velocidad máxima eje de salida del mismo? ¿Curba de par y potencia en función de la frequencia? ¿Refrigerado por aire o líquido? ¿Frequencia máxima de salida del convertidor de frequencia? ¿Tecnologia de los transistores de potencia IGBT,….del convertidor de ferquencia? ¿Los fabrica mercedes o quien se los hace?
Apreciados amigos,
Hoy he encontrado una idea en una web en la que se hablaba del hidrógeno en estado sólido como combústible de futuro en aviación (EADS) y recopilando información sobre el tema he encontrado este artículo:
http://www.tendencias21.net/Ingenieros-daneses-inventan-la-pildora-de-hidrogeno_a751.html
este invento si que convertiría en viable inmediatamente los vehículos impulsados por H2 resolviendo su principal problema, la forma de almacenar una cantidad suficiente en el mínimo espacio posible con seguridad. (el otro gran inconveniente es el precio de esta tecnología)
Muy buenas noches y saludos cordiales.